OLED技术
OLED技术（organic light-emitting Diode ），又称有机发光二极管显示（以下简称“OLED”），是一种电流型的显示技术。OLED技术的原理是在两电极之间夹上有机发光层，在外界电压的驱动下，由电极注入的电子和空穴在发光层中复合形成处于束缚能级的电子空穴对即激子，激子辐射激发发出光子，产生可见光。OLED从器件结构上来分，它分为单层器件结构，双层器件结构，三层器件结构和多层器件结构。其从有机材料上来分， 分为小分子和高分子（PLED）两种。
有机电致发光现象由法国科学家G.戴斯特略（Georges Destriau）于1936年首次发现。最早的OLED技术研发开始于1950年代的法国南茜大学，法国物化学家安德列・贝纳诺斯获誉为“OLED之父”。1987年，邓青云和史蒂夫・范・斯莱克成功地使用类似半导体PN结的双层有机结构第一次作出了低电压、高效率的光发射器，中文名（有机发光二极体）由邓青云命名。1990年，英国剑桥大学物理系的卡文迪许实验室也成功研制出高分子有机发光原件，并解决了OLED稳定性及寿命过短的问题。1993年曹镛等人的柔性OLED显示屏和1994 年Kido等人制备的白光OLED器件均具有开创性的意义。2003年，伊士曼柯达公司推出第一部使用OLED显示器的数码相机。2005-2006 年，柯尼卡美能达办公系统（中国）有限公司技术中心成功开发OLED白色发光组件。2007年，索尼在全球率先推出了OLED电视机。2013年1月，韩国LG电子公司首次发布曲面OLED电视，标志着OLED技术进入了大尺寸、全彩色时代。2024年，荣耀 RSR 保时捷设计采用行业首发的Tandem双栈串联OLED架构。同年，苹果公司发布的 iPad Pro，采用了全新的OLED屏幕，并首度搭载的Tandem（双层 OLED）技术。
利用OLED技术生产的显示屏比LCD更轻薄、亮度高、功耗低、响应快、清晰度高、柔性好、发光效率高，具有自发光性、广视角、全彩化及制程简单的优点，主要问题在于使用寿命有待提高，良品率低，从而导致生产成本高。OLED技术在手机显示屏和平板电脑显示屏方面得到了广泛应用。
发展历程
早期发展阶段
有机电致发光现象由法国科学家G.戴斯特略（Georges Destriau）于1936年首次发现。最早的OLED技术研发开始于1950年代的法国南茜大学，法国物化学家安德列・贝纳诺斯获誉为“OLED之父”。1965年，加拿大国家研究委员会的W.Helfrich和W. G. Schneider首次在使用空穴和电子注入电极的单晶中首次实现了双重注入复合电致发光。
最早的实用性OLED于1987由伊士曼柯达公司的香港人邓青云和美国人史蒂夫・范・斯莱克两人发现。邓青云自1975年开始加入柯达公司Rochester实验室从事有机发光二极体的研究工作，在意外中发现有机发光二极体。 1979年的一天晚上，他在回家的路上忽然想起有东西忘记在实验室，回到实验室后，他发现在黑暗中的一块做实验用的有机蓄电池在闪闪发光从而开始了对有机发光二极体的研究。 1987 年，美国柯达公司邓青云博士等以真空蒸镀法制作出含电子空穴传输层的多层器件，获得了亮度大于1000cd/㎡、效率超过1.5 lm/W、驱动电压小于10V 的发光器件，这种器件具有轻薄、低驱动电压、自主发光、宽视角、快速响应等优点，因此得到了广泛的关注。
1990年，英国剑桥大学Cavendish 研究室的R. H. Friend 等人以旋涂的方法将聚合物材料聚对苯撑乙烯作为发光材料制备发光器件，开创了聚合物在有机发光领域的应用。这项研究进一步促进了有机发光显示器件的研究，应用更加广泛、性能更加优越的器件报道不断涌现。1993年曹镛等人的柔性OLED 显示屏和1994年Kido等人制备的白光OLED器件均具有开创性的意义。
缓慢发展阶段（1995-1999）
1997年，日本先锋公司率先推出了产品化的单色有机电致发光显示器件——绿色OLED点阵显示器。1998 年，普林斯顿大学的Forrest 等将磷光材料掺入发光层，获得外量子效率5%的器件。这项研究证明OLED可突破内量子效率25%的限制，使得有机发光器件的效率有望大幅提高。
快速发展阶段（2000-2004）
2003年，Novaled公司制备了PIN 结构的磷光器件，在提高发光效率的同时增强了电荷的注入能力，使得器件的效率大幅提高，同年在SID会上，索尼和奇美电子分别推出了24 和20 英寸TFT OLED 样品及伊士曼柯达公司推出第一部使用OLED显示器的数码相机。2004年5月，SeicoEpson在日本展出了40 英寸彩色PLED 面板及三星SDI 展示了小分子OLED 材料蒸镀形成的17 英寸OLED显示屏。
平稳发展阶段（2005-2014）
2005-2006年，柯尼卡美能达办公系统（中国）有限公司技术中心成功开发了初始亮度1000cd/㎡、发光效率64lm/W、亮度半衰期约10000 小时的OLED 白色发光组件。2006年，韩国三星电子在IMID大展中，展示了2.4 英寸QVGA 分辨率的AM-OLED 手机屏产品；而台湾奇晶光电股份有限公司开发出以LTPS TFT 主动式矩阵OLED 技术制成的尺寸达25 英寸的OLED 电视显示器面板。2007年初，奇晶光电正式宣告量产AMOLED 产品，并已开始在市场上出售小尺寸（2.0-2.7 英寸）显示器；同年SID会议上，索尼 展出了技术成熟的11OLED电视。2013年1月，韩国LG电子公司首次发布曲面OLED电视，标志着OLED技术进入了大尺寸、全彩色时代。
持续发展阶段
2022年第三季度，中国产的智能手机OLED面板市场份额占全球市场的30%。2024年，荣耀 RSR 保时捷设计采用行业首发的Tandem双栈串联OLED架构，该技术能够将屏幕寿命提升至 600%，能效比最大提升 40%。同年5月8日，苹果公司发布的 iPad Pro，采用了全新的 OLED屏幕，并首度搭载的 Tandem（双层 OLED）技术。
以上阶段分类 参考资料
技术原理
OLED的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之锡氧化物（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：空穴传输层（HTL）、发光层（EL）与电子传输层（ETL）。当电力供应至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮，依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色，构成基本色彩。
典型结构
单层器件结构
单层器件结构就是在器件的正极和负极之间， 加上一层有机物组成的发光层。这种结构在聚合物发光层中比较常见。
双层器件结构
双层结构按发光层材料的不同分为两种， 一种器件结构是由美国伊士曼柯达公司所提出来的，最主要的特点就是发光层材料具有电子传输特性; 另一种种器件结构是由日本九州大学Saito 教授组提出来的，最主要的特点就是空穴传输材料可当作发光层 。
三层器件结构
三层器件结构是最常见的器件结构， 是由日本九州大学的Saito教授组所提出的， 其在空穴传输层和电子传输层之间置入一层发光层， 这层发光层很薄， 使得激子被局限在此层产生强烈的光。
多层器件结构
多层器件结构， 使得有机发光器件的各项性能得到最优， 充分发挥了各个功能层的作用。
主要特点
优点
仅收录部分 参考资料
缺点
参考资料
常见分类
从器件结构来分
OLED是一种有机材料制成的薄膜发光器件， 从器件结构上来分， 它分为单层器件结构， 双层器件结构， 三层器件结构和多层器件结构。
从驱动方式来分
OLED 从驱动方式来分， 分为主动式（active matrix 即 AM- OLED 有源驱动） 和被动式（passive matrix 即 PM- OLED 无源驱动） 两类。有源驱动方式的主要应用于大尺寸， 高分辨率的全彩化 OLED 显示产品中， 如车载显示屏， 机车显示板。无源驱动方式的主要应用于小尺寸的产品中， 像 MP3 和手机显示屏等。
从有机材料上来分
OLED 从有机材料上来分， 分为小分子和高分子（PLED） 两种。二者的差异主要表现在器件制备工艺上， 小分子器件主要采用真空热蒸发工艺， 高分子器件则采用旋转涂覆或喷涂印刷工艺 。
从基板材料上来分
OLED驱动方式分为被动式（PMOLED）以及主动式（AMOLED）两种。其中AMOLED可分为硬屏和软屏，硬屏的基板材料是玻璃，软屏的基板材料是薄膜（PI、PET、COP等）。
技术参数
OLED发光材料及器件的性能可以从发光性能和电学性能两个方面来评价。发光性能主要包括发射光谱、发光亮度、发光效率、发光色度和寿命；而电学性能则包括电流与电压的关系、发光亮度与电压的关系等，这些都是衡量OLED材料和器件性能的主要参数。
发光性能
发射光谱
发射光谱指的是在所发射的荧光中各种波长组分的相对强度，也称为荧光的相对强度随波长的分布。发射光谱一般用各种型号的荧光测量仪来测量，其测量方法是：荧光通过单色发射器照射于检测器上，扫描单色发射器并检测各种波长下相对应的荧光强度，然后通过记录仪记录荧光强度对发射波长的关系曲线，就得到了发射光谱。
OLED的发光光谱有两种，即光致发光（PL）光谱和电致发光（EL）光谱。PL光谱需要光能的激发，并使激发光的波长和强度保持不变；EL光谱需要电能的激发，可以测量在不同电压或电流密度下的EL光谱。通过比较器件的EL光谱与不同载流子传输材料和发光材料的PL光谱，可以得出复合区的位置以及实际发光物质的有用信息。
发光亮度
发光亮度的单位是cd/㎡，表示每平方米的发光强度，发光亮度一般用亮度计来测量。最早制作的OLED器件的亮度已超过了1000cd/㎡，而目前最亮的OLED亮度可以超过140000cd/㎡。
发光效率
OLED的发光效率可以用量子效率、功率效率和流明效率来表示。 量子效率ηq是指输出的光子数Nf与注入的电子空穴对数Nx之比。量子效率又分为内量子效率ηqi和外量子效率ηqe。内量子效率ηqi是在器件内部由复合产生辐射的光子数与注入的电子空穴对数之比；其实，器件的发光效率由外量子效率ηqe来反映，可由下式来表示。外量子效率可以用积分球光度计来测量单位时间内发光器件的总光通量，通过计算来得出器件的外量子效率。 激发光光子的能量总是大于发射光光子的能量，当激发光波长比发射光波长短很多时，这种能量损失就很大，而量子效率不能反映出这种能量损失，需要用功率效率来反映。功率效率ηp，又称为能量效率，是指输出的光功率Pf与输入的电功率Px之比。衡量一个发光器件的功能时，多用流明效率这个参量。流明效率ηl，也叫光度效率，是发射的光通量L（以流明为单位）与输入的电功率Px之比。其中，S为发光面积（㎡），B为发光亮度（cd/㎡），I和V分别为测量亮度时所加的偏置电流和电压，J为相应的电流密度（A/㎡），流明效率的单位是lm/W。
发光色度
发光色度用色坐标（x，y，z）来表示，x表示红色值，y表示绿色值，Z表示蓝色值，通常x，y两个色品就可表注颜色。
发光寿命
寿命是指为亮度降低到初始亮度的50％所需的时间。对商品化的OLED器件要求连续使用寿命达到10000小时以上，存储寿命要求5年。在研究中发现影响OLED器件寿命的因素之一是水和氧分子的存在，因此在器件封装时一定要隔绝水和氧分子。
电学性能
电流密度－电压关系
在OLED器件中，电流密度随电压的变化曲线反映了器件的电学性质，它与发光二极管的电流密度－电压的关系类似，具有整流效应。在低电压时，电流密度随着电压的增加而缓慢增加，当超过一定的电压电流密度会急剧上升。
亮度－电压关系
亮度-电压的关系曲线反映的是OLED器件的光学性质，与器件的电流－电压关系曲线相似，即在低驱动电压下，电流密度缓慢增加，亮度也缓慢增加，在高电压驱动时，亮度伴随着电流密度的急剧增加而快速增加。从亮度－电压的关系曲线中，还可以得到启动电压的信息。启动电压指的是亮度为1cd/㎡的电压。
相关应用
利用OLED技术生产的显示屏比LCD更轻薄、亮度高、功耗低、响应快、清晰度高、柔性好、发光效率高，具有自发光性、广视角、全彩化及制程简单的优点，能满足消费者对显示技术的新需求，OLED技术在手机显示屏和平板电脑显示屏方面得到了广泛应用。
发展趋势
OLED技术的发展主要聚焦于提升能效，这一点是当前乃至未来OLED显示技术发展的关键，OLED行业正致力于寻找减少显示设备能耗的新途径。得益于材料科学的多项突破，可折叠设备在屏幕保护、耐用性方面取得了显著进步。在可折叠技术的推动下，OLED技术将更快速、更全面地渗透到智能手机等IT产品市场中。
通过更换基板材料，OLED可以实现弯曲屏、折叠屏、卷曲屏、透明屏等效果，这对近年来消费电子领域的终端迭代产生了深远的影响，在可折叠、可穿戴、XR、车载、透明显示等领域催生出一批创新设计产品。根据知名市场分析机构PRECEDENCERESEARCH的研究数据，2022年全球OLED市场规模就已高达384.4亿美元，预计到2032年，该市场规模将上升至2596.7亿美元。
相关事件
2024年4月1日A股三大指数集体高开，早盘市场震荡上行，沪指涨幅达1%，深成指、创业板指双双涨超2%。行业板块方面，能源金属、光学光电子、电子化学品、汽车整车、电池、航空机场等涨幅靠前，煤炭行业、铁路公路等少数下跌，采掘行业、电力行业、公用事业、航运港口等涨幅较小。OLED、锂电池、固态电池、复合集流体、智慧灯杆、小米汽车有限公司等题材活跃。
2024年5月8日，苹果公司发布了全新一代的 iPad Pro，除了搭载全新的 M4 芯片之外，在硬件上另外一个亮点，则是采用了全新的 OLED屏幕，并首度搭载的 Tandem（双层 OLED）技术。官方表示，由于“单个 OLED 面板无法为 XDR 产生足够的亮度”，因此苹果开发了“双层串联 OLED”，使用两个 OLED 显示屏来获得 1000 尼特的全局亮度和 1600 尼特的峰值亮度。
参考资料
OLED显示技术知识全解读.微信公众平台.2024-05-09
有机发光显示.中国大百科全书.2024-04-01
OLED的制造工艺及关键技术.微信公众平台.2024-03-20
OLED显示技术.中国大百科全书.2024-04-01
立碁电子.官网.2024-05-09
全新iPad双层OLED技术被抢先发布，荣耀 Magic6 保时捷版已首发.百家号.2024-05-09
笔记本都爱用 负面消息打不倒的OLED屏真的优秀?.通信人家园.2024-05-09
有机电致发光.中国大百科.2024-05-09
维信诺联席总裁严若媛:以光刻图形化技术实现OLED升维发展.微信公众平台.2024-03-20
OLED的关键技术与核心材料.杭州九朋新材料有限责任公司.2024-05-09
通用显示业务发展部副总裁迈克尔·哈克：OLED技术还存在着巨大的增长空间.百家号.2024-04-01
午评：沪指涨超1%创业板指大涨2.63%，能源金属、OLED概念等板块大涨.今日头条.2024-04-01