OLED顯示屏原理解析
通過(guò)控制每個(gè)像素中紅、綠、藍(lán)三種顏色的 OLED 發(fā)光強(qiáng)度，就可以混合出各種不同的顏色，從而實(shí)現(xiàn)全彩顯示。在顯示圖像時(shí)，根據(jù)圖像信號(hào)控制每個(gè)像素的電壓或電流，進(jìn)而控制像素的發(fā)光亮度和顏色，最終形成各種豐富多彩的圖像和視頻畫面。
OLED顯示屏以其自發(fā)光的獨(dú)特原理，展現(xiàn)出高對(duì)比度、快速響應(yīng)、輕薄便攜、廣視角等諸多令人矚目的特性。
工作過(guò)程
電荷注入：當(dāng)給 OLED 顯示屏施加電壓時(shí)，陽(yáng)極會(huì)注入空穴，陰極會(huì)注入電子。陽(yáng)極通常采用具有高功函數(shù)的金屬或透明導(dǎo)電氧化物，如氧化銦錫（ITO），其能夠有效地將空穴注入到有機(jī)功能層中；陰極則采用低功函數(shù)的金屬，便于電子的注入。
電荷傳輸：注入的空穴和電子分別在空穴傳輸層和電子傳輸層中傳輸，它們會(huì)向發(fā)光層移動(dòng)。空穴傳輸層的作用是將陽(yáng)極注入的空穴快速傳輸?shù)桨l(fā)光層，同時(shí)阻止電子向陽(yáng)極方向擴(kuò)散；電子傳輸層則負(fù)責(zé)將陰極注入的電子傳輸?shù)桨l(fā)光層，并防止空穴向陰極方向擴(kuò)散。
激子形成：當(dāng)空穴和電子在發(fā)光層中相遇時(shí)，它們會(huì)結(jié)合形成激子。激子是一種處于激發(fā)態(tài)的電子 - 空穴對(duì)，具有一定的能量。
發(fā)光：激子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時(shí)，會(huì)釋放出能量，這些能量以光子的形式發(fā)射出來(lái)，從而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。發(fā)光的顏色取決于發(fā)光層中有機(jī)材料的分子結(jié)構(gòu)和能級(jí)特性，通過(guò)選擇不同的有機(jī)發(fā)光材料，可以實(shí)現(xiàn)紅、綠、藍(lán)等不同顏色的發(fā)光。
OLED顯示屏的神秘面紗
OLED，即有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode），其神奇之處在于采用了有機(jī)材料，具備自發(fā)光的特性。當(dāng)電流通過(guò)這些有機(jī)材料時(shí)，它們能夠直接發(fā)出絢麗多彩的光芒，不需要像傳統(tǒng) LCD 顯示屏那樣依靠背光模組來(lái)照亮畫面。
它的每個(gè)像素點(diǎn)都能獨(dú)立發(fā)光和控制亮度。這就像是每個(gè)像素點(diǎn)都自帶一個(gè)小電燈泡，需要亮的時(shí)候就發(fā)光，需要暗的時(shí)候就熄滅，完全不受其他像素點(diǎn)的影響。這種獨(dú)特的自發(fā)光原理，使得 OLED 顯示屏在顯示黑色時(shí)，能夠真正做到完全關(guān)閉像素點(diǎn)，呈現(xiàn)出深邃的純黑色，從而大幅提升了對(duì)比度，讓畫面的亮部更亮，暗部更暗，細(xì)節(jié)更加清晰可見(jiàn)。同時(shí)，自發(fā)光特性也使得 OLED 顯示屏在色彩表現(xiàn)上更加出色，能夠呈現(xiàn)出更加鮮艷、豐富、逼真的色彩，給用戶帶來(lái)更加震撼的視覺(jué)享受。
OLED 顯示屏的壽命受多種因素影響，一般來(lái)說(shuō)其正常使用壽命在 3 到 5 年左右。
OLED顯示屏的豐富分類
被動(dòng)矩陣OLED（PMOLED），其構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)約，借助外部電路操控陰極與陽(yáng)極交叉點(diǎn)的像素發(fā)光。它的優(yōu)勢(shì)在于成本低廉、制造工藝簡(jiǎn)便，然而缺點(diǎn)是亮度有限、刷新率較低且功耗較大 。因此，PMOLED 多應(yīng)用于對(duì)顯示要求不高、屏幕尺寸較小的設(shè)備，如電子手表、計(jì)算器、小型工業(yè)控制器等。在電子手表中，它能清晰呈現(xiàn)時(shí)間、日期等基本信息，滿足日常使用需求。
主動(dòng)矩陣 OLED（AMOLED），在陽(yáng)極層設(shè)有薄膜晶體管（TFT）陣列，能夠獨(dú)立控制每個(gè)像素的發(fā)光，具備高亮度、高刷新率、快速響應(yīng)以及低功耗的特性。AMOLED 被廣泛應(yīng)用于對(duì)顯示性能要求較高的設(shè)備，像智能手機(jī)、平板電腦、電腦顯示器、電視等。如今市面上的高端智能手機(jī)，大多采用 AMOLED 屏幕，以提供卓越的視覺(jué)體驗(yàn)，無(wú)論是色彩的鮮艷度、對(duì)比度，還是觸摸操作的響應(yīng)速度，都表現(xiàn)出色。
頂部發(fā)光OLED（TOLED），光線從屏幕頂部射出，基層不透明或具有反射性，通常搭配主動(dòng)矩陣技術(shù)使用。TOLED 的發(fā)光效率較高，對(duì)比度出色，常用于制作智能卡、微型顯示器等設(shè)備。在智能卡中，TOLED 能夠清晰顯示卡內(nèi)信息，方便用戶讀取。
透明 OLED（TOLED），擁有透明的基層、陽(yáng)極和陰極，在不通電時(shí)具備較高的透明度，通電后可實(shí)現(xiàn)雙向透光顯示。這種獨(dú)特的特性使其在商業(yè)展示、建筑設(shè)計(jì)、汽車等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。在商業(yè)展示中，透明 OLED 可用于櫥窗展示，將產(chǎn)品與動(dòng)態(tài)廣告相結(jié)合，吸引顧客的目光；在建筑設(shè)計(jì)中，可應(yīng)用于玻璃幕墻，增添建筑的科技感與藝術(shù)感；在汽車領(lǐng)域，可用于制作車內(nèi)的透明顯示屏，如擋風(fēng)玻璃上的抬頭顯示，為駕駛員提供直觀的信息。
柔性 OLED（FOLED），以柔韌性良好的材料作為基層，如塑料或金屬箔，使得屏幕能夠?qū)崿F(xiàn)彎曲、折疊。這一特性讓它在可穿戴設(shè)備、折疊屏手機(jī)等領(lǐng)域大放異彩。在可穿戴設(shè)備中，柔性 OLED 可制成貼合人體曲線的顯示屏，如智能手表的表帶、智能手環(huán)的屏幕等，為用戶帶來(lái)舒適便捷的佩戴體驗(yàn)；在折疊屏手機(jī)中，柔性 OLED 使手機(jī)實(shí)現(xiàn)折疊與展開(kāi)功能，既滿足了便攜性需求，又在展開(kāi)時(shí)提供更大的屏幕顯示面積，為用戶帶來(lái)全新的使用體驗(yàn)。
白光 OLED（WOLED），能夠發(fā)出接近自然光的白光，具有亮度高、光色均勻、能效優(yōu)異的特點(diǎn)。WOLED 常用于照明領(lǐng)域，可制成燈具、照明面板等，為室內(nèi)外提供舒適的照明環(huán)境。同時(shí)，在一些需要高亮度白光顯示的設(shè)備中，也可能會(huì)應(yīng)用到 WOLED 技術(shù)。
不同類型的OLED屏應(yīng)用場(chǎng)景有那些
基于發(fā)光材料分類
小分子OLED屏：
手機(jī)屏幕：小分子 OLED 材料發(fā)光效率高、色彩鮮艷、對(duì)比度高，能夠呈現(xiàn)出清晰、細(xì)膩的圖像和豐富的色彩，滿足用戶對(duì)手機(jī)屏幕高品質(zhì)顯示的需求。
高端顯示器：在一些高端電腦顯示器、專業(yè)繪圖顯示器中應(yīng)用，小分子 OLED 屏可精準(zhǔn)顯示色彩，對(duì)于設(shè)計(jì)師、攝影師等對(duì)色彩要求較高的專業(yè)人士非常適用。
高分子OLED屏：
柔性顯示產(chǎn)品：如可折疊手機(jī)、柔性平板電腦等，高分子 OLED 材料具有良好的柔韌性，能夠適應(yīng)不同的彎曲半徑，不易在折疊過(guò)程中出現(xiàn)損壞，為柔性顯示技術(shù)提供了理想的材料基礎(chǔ)。
可穿戴設(shè)備：如智能手表、智能手環(huán)等，高分子 OLED 屏可以根據(jù)設(shè)備的形狀進(jìn)行彎曲和定制，提供更好的佩戴舒適度和視覺(jué)體驗(yàn)。
基于驅(qū)動(dòng)方式分類
被動(dòng)矩陣OLED屏（PMOLED）：
小型顯示設(shè)備：如電子詞典、手持游戲機(jī)、智能手表等，這些設(shè)備屏幕尺寸較小，對(duì)顯示分辨率和刷新率要求相對(duì)不高，PMOLED 屏具有成本低、功耗低等優(yōu)勢(shì)，能夠滿足其基本顯示需求。
簡(jiǎn)單信息顯示：如電梯顯示屏、公交車站牌顯示屏等，主要用于顯示簡(jiǎn)單的文字、數(shù)字和圖標(biāo)信息，PMOLED 屏可以在較低的成本下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的顯示效果。
主動(dòng)矩陣 OLED 屏（AMOLED）：
高端智能手機(jī)：AMOLED 屏具有快速的響應(yīng)速度、高對(duì)比度、廣視角等優(yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)橛脩魩?lái)出色的視覺(jué)體驗(yàn)，因此在高端智能手機(jī)市場(chǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。
電視：AMOLED 電視可以實(shí)現(xiàn)像素級(jí)的精準(zhǔn)控光，呈現(xiàn)出深邃的黑色和明亮的色彩，提供沉浸式的觀看體驗(yàn)。
車載顯示：在汽車的中控顯示屏、儀表盤顯示屏等方面，AMOLED 屏能夠在不同的光照條件下提供清晰的顯示效果，并且可以實(shí)現(xiàn)多樣化的顯示功能和交互體驗(yàn)。
主動(dòng)式OLED顯示屏和被動(dòng)式OLED屏顯示屏有什么區(qū)別
結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)方式
AMOLED：采用薄膜晶體管（TFT）陣列來(lái)控制每個(gè)像素的發(fā)光。每個(gè)像素都有獨(dú)立的開(kāi)關(guān)和驅(qū)動(dòng)電路，能夠精確控制像素的亮度和顯示時(shí)間。這種結(jié)構(gòu)使得 AMOLED 可以實(shí)現(xiàn)高分辨率、高刷新率的顯示效果。
PMOLED：通過(guò)行列電極交叉來(lái)控制像素發(fā)光。在同一行或列的像素會(huì)同時(shí)被選中和驅(qū)動(dòng)，像素的控制相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要為每個(gè)像素配備復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路，因此結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。
顯示性能
AMOLED：響應(yīng)速度快，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成像素的點(diǎn)亮和熄滅，在顯示高速動(dòng)態(tài)畫面時(shí)，不易出現(xiàn)殘影和拖影現(xiàn)象。同時(shí)具備高對(duì)比度，黑色顯示更純凈，色彩更加鮮艷、逼真，可視角也比較廣。
PMOLED：響應(yīng)速度相對(duì)較慢，在顯示動(dòng)態(tài)畫面時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)一定程度的模糊和殘影。對(duì)比度和色彩表現(xiàn)相對(duì)較弱，可視角相對(duì)較窄，從不同角度觀看時(shí)，畫面的亮度和色彩可能會(huì)有明顯變化。
功耗與壽命
AMOLED：在顯示黑色畫面時(shí)，像素可以完全關(guān)閉，不消耗能量，因此在顯示黑色較多的畫面時(shí)功耗較低。但在顯示白色或高亮度畫面時(shí)，功耗相對(duì)較高。由于每個(gè)像素獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)個(gè)別像素老化的問(wèn)題。
PMOLED：功耗相對(duì)較高，因?yàn)樵陲@示過(guò)程中，即使是不需要發(fā)光的像素，也會(huì)有一定的電流通過(guò)。其壽命相對(duì)較短，因?yàn)橄袼氐尿?qū)動(dòng)方式使得每個(gè)像素在單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)光次數(shù)相對(duì)較多，容易導(dǎo)致像素老化。
成本與尺寸
AMOLED：制造工藝復(fù)雜，需要高精度的技術(shù)和設(shè)備，成本較高。但隨著技術(shù)的發(fā)展和規(guī)模效應(yīng)的顯現(xiàn)，成本逐漸降低。可以制作大尺寸的顯示屏，如電視、電腦顯示器等。
PMOLED：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝相對(duì)容易，成本較低。通常用于小尺寸顯示屏，如電子詞典、手持游戲機(jī)、智能手表等。
AM-OLED顯示屏和PM-OLED顯示屏區(qū)別
AM-OLED（主動(dòng)矩陣有機(jī)發(fā)光二極管）顯示屏和 PM-OLED（被動(dòng)矩陣有機(jī)發(fā)光二極管）顯示屏有以下區(qū)別：
驅(qū)動(dòng)方式
AM-OLED：每個(gè)像素都有獨(dú)立的薄膜晶體管（TFT）驅(qū)動(dòng)電路，能夠精確控制每個(gè)像素的發(fā)光時(shí)間和亮度，從而實(shí)現(xiàn)更高的分辨率和刷新率。
PM-OLED：采用行列掃描的方式來(lái)控制像素發(fā)光，同一行或列的像素會(huì)同時(shí)被選中和驅(qū)動(dòng)，像素的控制相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要為每個(gè)像素配備復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路。
顯示性能
AM-OLED：響應(yīng)速度快，能夠快速地切換像素的亮滅狀態(tài)，在顯示高速動(dòng)態(tài)畫面時(shí)表現(xiàn)出色，不易出現(xiàn)殘影和拖影現(xiàn)象。具有更高的對(duì)比度，黑色顯示更純凈，色彩更加鮮艷、逼真，可視角也更廣。
PM-OLED：響應(yīng)速度相對(duì)較慢，在顯示動(dòng)態(tài)畫面時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)一定程度的模糊和殘影。對(duì)比度和色彩表現(xiàn)相對(duì)較弱，可視角相對(duì)較窄，從不同角度觀看時(shí)，畫面的亮度和色彩可能會(huì)有明顯變化。
功耗與壽命
AM-OLED：在顯示黑色畫面時(shí)，像素可以完全關(guān)閉，不消耗能量，因此在顯示黑色較多的畫面時(shí)功耗較低。但在顯示白色或高亮度畫面時(shí)，功耗相對(duì)較高。由于每個(gè)像素獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)個(gè)別像素老化的問(wèn)題。
PM-OLED：功耗相對(duì)較高，因?yàn)樵陲@示過(guò)程中，即使是不需要發(fā)光的像素，也會(huì)有一定的電流通過(guò)。其壽命相對(duì)較短，因?yàn)橄袼氐尿?qū)動(dòng)方式使得每個(gè)像素在單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)光次數(shù)相對(duì)較多，容易導(dǎo)致像素老化。
成本與尺寸
AM-OLED：制造工藝復(fù)雜，需要高精度的技術(shù)和設(shè)備，成本較高。但隨著技術(shù)的發(fā)展和規(guī)模效應(yīng)的顯現(xiàn)，成本逐漸降低?？梢灾谱鞔蟪叽绲娘@示屏，如電視、電腦顯示器等。
PM-OLED：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝相對(duì)容易，成本較低。通常用于小尺寸顯示屏，如電子詞典、手持游戲機(jī)、智能手表等。
OLED顯示屏未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)
OLED顯示屏：從現(xiàn)有數(shù)據(jù)和行業(yè)趨勢(shì)來(lái)看，未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁。根據(jù) Omdia 數(shù)據(jù)，2022 年全球 OLED 面板市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 424 億美元，2023 年約為 472 億美元，預(yù)計(jì) 2024 年將增至 490 億美元 。隨著 OLED 在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，尤其是在消費(fèi)電子、車載顯示、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域的不斷滲透，市場(chǎng)規(guī)模有望持續(xù)擴(kuò)大。
在消費(fèi)電子領(lǐng)域，智能手機(jī)對(duì) OLED 顯示屏的需求持續(xù)增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到 2025 年，全球智能手機(jī) OLED 面板出貨量將進(jìn)一步提升，中國(guó)智能手機(jī)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將突破 6 億臺(tái)，其中 OLED 屏占比將達(dá)到 55%。平板電腦和筆記本電腦搭載 OLED 屏幕的比例也將逐步提高，推動(dòng)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)。
在電視領(lǐng)域，OLED 電視盡管目前在整體電視市場(chǎng)出貨量占比相對(duì)傳統(tǒng)液晶電視仍有差距，但在高端市場(chǎng)表現(xiàn)突出。預(yù)計(jì)未來(lái)大尺寸、高畫質(zhì)的 OLED 電視需求將逐漸增加，推動(dòng) OLED 電視市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大。
新興領(lǐng)域方面，如虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、醫(yī)療設(shè)備、智能家居、車載顯示等，對(duì) OLED 顯示屏的需求正處于快速上升階段。隨著這些領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)成熟，將為 OLED 顯示屏帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間。預(yù)計(jì)到 2030 年，中國(guó) OLED 面板市場(chǎng)規(guī)模將突破 1000 億美元，其中高端產(chǎn)品占比將進(jìn)一步提高。
柔性OLED顯示屏：市場(chǎng)近年來(lái)呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。數(shù)據(jù)顯示，2021 年全球柔性 OLED 行業(yè)價(jià)值為 41 億美元 ，而到 2024 年第二季度，全球柔性 OLED 面板出貨量就達(dá)到了 1.6 億片，同比大幅增長(zhǎng) 39.9%，環(huán)比增長(zhǎng) 17.5%，占整體 OLED 智能機(jī)面板市場(chǎng)的 72.2%。根據(jù) QYR 發(fā)布的行業(yè)報(bào)告預(yù)測(cè)，到 2031 年，全球柔性 OLED 市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將飆升至 1177 億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率高達(dá) 40.4%。
這一迅猛增長(zhǎng)的背后，有著多方面的驅(qū)動(dòng)因素。在技術(shù)層面，AMOLED 技術(shù)的成熟與普及功不可沒(méi)。它使得柔性 OLED 在畫質(zhì)、功耗、響應(yīng)速度等關(guān)鍵性能指標(biāo)上不斷突破，能夠更好地滿足消費(fèi)者對(duì)于高品質(zhì)顯示的嚴(yán)苛需求。從市場(chǎng)需求角度而言，消費(fèi)電子產(chǎn)品的創(chuàng)新升級(jí)浪潮從未停歇。以智能手機(jī)為例，折疊屏手機(jī)的出現(xiàn)，為柔性 OLED 提供了廣闊的應(yīng)用空間，消費(fèi)者對(duì)這類創(chuàng)新產(chǎn)品的強(qiáng)烈需求，有力地拉動(dòng)了柔性 OLED 市場(chǎng)的發(fā)展。政策方面，各國(guó)政府紛紛出臺(tái)鼓勵(lì)政策，為 OLED 等新型顯示技術(shù)的發(fā)展保駕護(hù)航，營(yíng)造了良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。