简介

OLED 是最近厂商宣传自家新品手机肯定会说到的一个词,那么到底什么是 OLED? 它的原理又是什么?

OLED 是个简称,全称为 Organic Light-Emitting Diode ,中文叫有机自发光二级管,又叫有机电激发光显示,是由法国人和美国人在 1950 ~ 1960 年左右研发出的一种新型显示技术,并在之后由美国柯达和英国剑桥大学加以研究,最后在 21 世纪被日本的索尼,韩国的三星、LG,中国的华星光电等公司批量生产

OLED 显示器依驱动方式的不同又可分为被动式(Passive Matrix,PMOLED)与主动式(Active Matrix,AMOLED)

结构

OLED 基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO),与电力之正极相连,再加上另一个金属阴极,包成如三明治的结构。整个结构层中包括了:电洞传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。当电力供应至适当电压时,阳极电洞与阴极电子便会在发光层中结合,产生光子,依其材料特性不同,产生红、绿和蓝三原色,构成基本色彩。OLED的特性是自发光,不像薄膜晶体管液晶显示器需要背光,因此可视度和亮度均高,且无视角问题,其次是驱动电压低且省电效率高,加上反应快、重量轻、厚度薄,构造简单,成本低等,被视为 21 世纪最具前途的产品之一

特色

Wikipedia 上对 OLED 的特色介绍

  • OLED 核心可以做得很薄,厚度为目前液晶的 1/3,加上有机发光半导体为全固态组件,抗震性好,能适应恶劣环境
  • OLED 主要是自体发光的,让其几乎没有视角问题;与 LCD 技术相比,即使在大的角度观看,显示画面依然清晰可见。OLED 的组件为自发光且是依靠电压来调整,反应速度要比液芯片件来得快许多,比较适合当作高清电视使用。2007 年底 SONY 推出的 11 吋 有机发光半导体电视 XEL-1 ,反应速度就比 LCD 快了 1000 倍
  • OLED 对低温的适应能力强。旧有的液晶技术在零下75度时,即会破裂故障,有机发光半导体只要电路未受损仍能正常显示
  • OLED 的效率高,耗能较液晶略低还可以在不同材质的基板上制造,甚至能成制作成可弯曲的显示器(例如曲面屏手机),应用范围日渐增广
  • OLED 可以再屏幕下方塞下一些元器件,比如指纹识别模块(屏下指纹),摄像头(屏下摄像头)等

说到底,你为什么需要 OLED? OLED 对比 LCD 又有哪些强项?

LCD 简介

LCD 也是简称,全称为 liquid-crystal display,中文液晶显示器,LCD 相比 其它显示器也很省电,但和 OLED 根本就不是一个级别的,LCD 的工作原理和 OLED 大不相同,OLED 是可以单独控制每个像素的发光进行合成颜色,而 LCD 是在底部放上一层背光板,在上方放上偏光片和彩色(Red Green Blue)滤色片,通过改变电压调节背光板亮度,和改变颜色滤色片的打开关闭程度来合成颜色

LCD vs. OLED

因为 OLED 和 LCD 的工作原理大相迳庭,所以导致了这两种显示方式有很大的差距,比如:

  • OLED 比 LCD 屏幕的响应时间小,可以控制在 1ms 以内,甚至可以是 LCD 的千分之一
  • OLED 控制的是每个像素的发光,也就是说,黑色就可以显示为纯黑色(不发光),而 LCD 只要有一个像素点显示就要打开背光,当然现在有些最新的技术,就是把 LCD 底部的背光板分割成很多区块,控制每个区块的发光,不过肯定还是比不上 OLED 的控制每个像素,这也间接导致了 OLED 比 LCD 省电
  • OLED 的厚度可以做得很小、很轻,因此同体积的手机,使用 OLED 的可以再手机机身里塞下更多东西,重量反而更轻,而 LCD 不行
  • OLED 内部是固体结构,相比 LCD 的液晶,会更抗摔一些
  • OLED 会比 LCD 更耐低温、耐高温一些
  • OLED 能在不同材质的基板上制作,可以弯曲,也就有了现在的曲面屏手机,而 LCD 只能做直屏
  • OLED 因为工作原理,所以对比度要远远高于 LCD
  • OLED 的 HDR 效果很好,因为其可以控制局部亮度,使整体显示效果相比 LCD 有很大提升,不过这也仅仅限于显示 HDR 内容时

不过 LCD 也不完全没有优点,优点还是有的,比如:

  • LCD 不会烧屏,因为他的显示原理和 OLED 恰恰相反,OLED “烧屏” 是因为在显示了一个静止图像很长时间后留在屏幕上的残影,而这个残影是无法消除的,而 LCD 就不会有这个烦恼,因为他不管显示什么,都是由彩色滤色片控制的,和背光板没有联系
  • LCD 不会频闪,因为他使用 DC 调光方式,而 OLED 的调光方式是 PWM 调光,就是通过快速亮灭来调节屏幕的亮度,所以会频闪严重,虽然现在 OLED 也有所谓的 “DC 调光”,不过那只是厂家的宣传方式手段之一,只不过是通过硬件或算法的方式让屏幕亮灭速度更快来达到 “DC 调光” 的效果罢了
  • LCD 的分辨率可以做得很高,因为每个彩色滤色片可以做得很小
  • LCD 的功耗比 OLED 低
  • LCD 的色彩还原十分准确
  • LCD 的寿命长,彩色滤光片几乎不会损坏,而背光板也可以更换
  • LCD 的造价便宜,成本低,导致了 OLED 屏幕手机普遍要比 LCD 的贵

总结

总之,两种显示方式各有自己的优缺点,而 OLED 才是「下一代」显示方式对比 LCD 有很大的潜力可以被发掘,也因为曲面屏的普及,LCD 在日常生活中的应用也渐渐地少了起来,若 OLED 能吸收 LCD 的优点,取长补短,必会普及到生活中的其他地方,而不仅仅限于手机、平版电脑、电视上