OLED的秘密

2017年消费者电子展上,阔别三年的诺基亚正式宣布回归。消息始一走漏就引起国内网友的热议,作为曾经当之无愧的王者,继symbian的惨败和WP的低迷之后,启用最新Android7.0的诺基亚还能否助其重返王位?

为了迎合国内消费者,诺基亚回归的第一款手机取名为NOKIA6,据说在今年二月的MWC上还会正式推出旗舰机型NOKIA8。

不过即便以6和8作为型号名,国内对诺基亚的风评两极分化相当严重,一方面是京东的预约人数早早超百万,另一方面则是网友对于其使用430处理器和LCD等非主流配置的不满。

抛开备受诟病的骁龙430不说,不知从什么时候开始,国内突然形成这么一种奇怪的看法:不用OLED屏幕的手机,都是耍流氓!在这里,我觉得是时候一起好好探讨下了,OLED屏到底是什么?它真的有大家认为的那么出色吗?

OLED的英文全称为Organic Light Emitting Diode,翻译过来叫有机发光二极管,第一个实用的OLED器件的发明者是香港的邓青云博士。这种屏幕采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。目前,全球已经有100多家的研究单位和企业投入到OLED的研发和生产中,包括目前市场上的显示巨头,如三星,LG,飞利浦,索尼等公司。可以说,OLED是继TFT-LCD之后人类主攻的显示技术之一。

OLED的最大优势在于其不需要液晶,是通过电流控制,根据内部结构,可以将其分为六层。

OLED的秘密_第1张图片
OLED2.jpg
  • 金属负极
    低功函数金属(方便电子逃逸),常用Ag、Al、Ca、In、Li与Mg等金属

  • 电子输导层
    负极电子由此传输至有机发光层

  • 有机发光层
    OLED屏成色的关键,不同的有机材料荧光特性不同,形成的颜色也有所差异

  • 空穴输导层
    正极空穴由此传输至有机发光层

  • 正极
    一层薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO)

  • 玻璃基板
    光线出口,同时用来支撑整个OLED

在详细解释OLED发光原理之前,我们先要了解几个基础名词(以下解释仅为方便理解,较为片面)

  • 基态 :微观粒子系统所能具有的各种状态中能量最低的状态(也就是处于最低能级)叫做基态
  • 激发态:微观粒子系统中,当其内部能量高于基态能量时所处的能量状态称为激发态
  • 空穴:又称电洞,呈电中性的原子,少一个负电子后形成一个正电性空位,当有外来电子进入空穴,即可形成光子。
OLED的秘密_第2张图片
OLED4.jpg

首先,直流电同时向正负极施压,正极产生电子,负极产生空穴。电子传输层和空穴传输层的主要作用是将电子和空穴安全传输至有机发光层,并不会对电子和空穴本身有什么额外反应。

当电子和空穴在有几层汇合后,两者会进行复合(一个是孤独的自由电子,一个是恰好少个电子的空穴,简直是干柴遇到烈火),两者复合过程中会释放多余的能量,即光子。

这里就不得不提一下光子产生的原因了,在给负极释放电压的时候,金属片能量增高,原本稳定的结构在这种异常能量的冲击下由基态变成激发态,这种拥有多余能量的物质就是我们之前说的电子,正是因为其能量高于其稳态时期,它才能够变成自由电子。

而当自由电子和空穴复合后,它再度变成稳定结构,从激发态变成了基态,在这个过程中,自然而然会释放自己多余的能量,而这种能量就是光子,也是在一定条件下能让我们肉眼看见的可见光。由于正负极两端的电压一直在工作,所以这种光子会源源不断地产生(当然,电子和空穴的运动复合也一直在进行),LCD屏的原理到这里也是大致相似的。当然,如果仅仅是这样,那么我们的屏幕现在只能产生单调的白光,为了得到炫彩艳丽颜色,就需要有机发光层大展身手了。

有机发光层是OLED成色的关键,不同的材料在光子的照射下会产生不同的颜色。其材料须具备固态下有较强萤光、载子传输性能好、热稳定性和化学稳定性佳、量子效率高且能够真空蒸镀的特性,一般有机发光层的材料使用通常与电子传输层或电洞传输层所采用的材料相同,例如Alq被广泛用于绿光,Balq和DPVBi则被广泛应用于蓝光。

当然,有机发光层作为色域的关键,不仅仅是这么简单,目前OLED实现彩色化的方式主要有以下三种:

  • 独立发光材料法
    以红绿蓝三色为独立发光材料进行发光,是目前OLED彩色化最常用的工艺方法

  • 光色转换法
    主要利用蓝光为发光源,经由光色转换薄膜将蓝光分别转换成红光或绿蓝光进而实现红绿蓝三色光

  • 彩色滤光膜法
    有些类似LCD,采用白色光源透过类似LCD的彩色滤光片来达到全彩的效果

这样,一个简单的OLED屏结构差不多就搭建完毕了!

到了现在,我们可以好好来说说,OLED屏到底好在哪里了。

第一点,因为没有液晶,一般OLED屏幕的厚度大约只有LCD的1/3

第二点,LCD采用背光和液晶控制屏幕颜色,背光为直光,如果我们从斜角观察屏幕,会发现有明显的色值模糊,而OLED是全贴合的,无论从哪个角度看,只要能看到屏幕,就能看到完整的色彩。

第三点,同样,由于没有液晶,采用贴合工艺,OLED屏幕的抗震性大大提高(妈妈再也不用担心我摔碎屏幕了!)

第四点,屏幕本身就是直流电控制,少了背光和液晶传导,色彩生成速度相当可靠,据说只有LCD的千分之一

第五点,耐低温,理由同样是因为缺少液晶,OLED可以在零下40度工作(液晶已经哭晕在家里了:“为什么总是我 T^T”)

第六点,OLED屏幕可以做成曲面的!曲面的!曲面的!讲道理,前面几个点对于一般人来说好像真的也没太大吸引了,唯独这个好处着实吸引了不少人的目光。只从三星打开了曲面屏这个魔盒,2016年国内友商可谓是全程跟进,现在的旗舰机还真找不出几款不是曲面屏的。

OLED的秘密_第3张图片
![小米note2.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/3931549-706dfeb610c3ae23.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

当然,说了这么多优点,我们也需要谈谈OLED的缺点了,要知道,这个世界上从来都不会有十全十美的东西。

一个是使用寿命,因为OLED需要R、G、B三种材料受电流刺激来主动发光,而三种材料的老化程度不同,用了一段时间后,衰减快的材料亮度下降也快,屏幕便会产生偏色。一般来说,其使用时长不足LCD的一半。

另一个则是价格,由于LCD产业链发展已经很成熟了,所以一个LCD电视便宜的数百元就能买到,而目前在京东上的OLED电视还没有低于一万的,巨大的价格差异也阻碍了OLED的普及。

当然,总得来讲,OLED作为新型显示技术,必然是由于老一辈的,正如当年LCD淘汰CRT一样,随着技术进步,OLED必定会成为主流。

讲到这里,我们再来回头看看NOKIA6,你会惊奇的发现,作为一款LCD屏幕的手机,它为什么是2.5D曲面屏的???


OLED的秘密_第4张图片
nokia6.jpg

嘿嘿,这就是诺基亚的聪明之处,在目前手机顶级曲面屏暂时被三星和LG垄断的情况下(别的企业要么还没量产,要么就是专注于大屏的),很多产商都难以获得充沛的库存,诺基亚就自己通过改造LCD实现了OLED的曲面效果,不得不说很是用心。

当然,要让LCD有曲面效果,不仅液晶分子的排列方式要调整,背光屏也要进行弯曲处理,否则会产生色偏和漏光的问题,这个实现起来可比OLED麻烦多了。这样一想,前有堪比核桃夹的硬度,后有十余年积累下的口碑,加上优良的镜头基因,诺基亚6即便是骁龙430的处理器,1699的价格也是绝对不算高的了!

你可能感兴趣的:(OLED的秘密)