​一、引言

有机发光二极管，又称为有机电激光显示、有机发光半导体，是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。一般而言，OLED可按发光材料分为两种：小分子OLED和高分子OLED（也可称为PLED）。OLED是一种利用多层有机薄膜结构产生电致发光的器件，它很容易制作，而且只需要低的驱动电压，这些主要的特征使得OLED在满足平面显示器的应用上显得非常突出。OLED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，能满足消费者对显示技术的新需求。全球越来越多的显示器厂家纷纷投入研发，大大的推动了OLED的产业化进程。本文将对OLED技术进行具体分析，明确其应用原理，探讨其发展目标，并深入分析当前存在的难点痛点以及未来的发展方向。

二、OLED技术概述

（一）OLED技术的结构原理

OLED 工作时是以一种夹层结构实现的，由三部分组成：空穴传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输 层(ETL)。如图表1所示。当施加适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，从而发出光亮，根据其配方不同产生红绿蓝三原色，构成基本色彩。其发光原理为有机半导体发光材料在电场驱动下，通过载流子注入、传输、电子和空穴结合形成激子，进而辐射复合导致发光的现象。即通过载流子注入和复合实现发光现象。

图表 1

（二）OLED技术的特点与优势

（1）厚度

OLED没有有背光层和液晶层，他的厚度比LCD小的约30%，更薄的屏幕就允许塞入更多的元器件去提升其他部分的体验。由于萤幕模组内部层数较少，因此透光率也更好，有利于实现更高的亮度以及更广的可视角度。例如应用在手机上的屏下指纹技术因为厚度和透光性的原因目前仅支持OLED 屏幕。

（2）可弯曲性

  因为液晶层和背光层的存在，LCD屏幕就不可能大幅度弯曲，而OLED因为是有机材料，使用了柔性基底材料，允许屏幕在弯曲的情况下仍能正常工作，自发光而且薄，几乎可以和折纸一样随便折。便于制造大面积、可弯曲的新型发光器件。例如折叠手机，如图表2。

图表 2 华为Mate X2

（3）材料丰富

OLED 材料来源广泛，只要对其分子结构进行调整，就可以对其发光性质进行优化， 因此，可以相对简单地制备出具有优异性能的发光光源。

三、OLED的发展目标

（一）提高分辨率与显示质量

随着消费者对显示效果的追求不断提高，OLED技术的发展目标之一是提升分辨率和显示质量，使画面更加逼真、色彩更加绚丽。目前已知的实现方案有

  （1）提高像素密度（PPI）：增加单位面积上的像素数量可以提高显示的细节和清晰度。通过减小像素的尺寸，可以增加屏幕上每英寸的像素数（PPI），从而提高分辨率。较高的像素密度可以带来更锐利、更精确的图像和文本显示。

  （2）改善亮度和对比度：OLED显示屏具有自发光的特性，能够实现非常高的亮度和对比度。通过优化亮度和对比度设置，可以产生更鲜艳、真实和高对比度的图像。

  （3）降低亮度均匀性差异性：某些OLED显示屏在低亮度下可能会出现均匀性差异问题，即显示屏的不同区域亮度不一致。改进制造和校准过程，以及采用更好的背光控制技术等方法，可以减少这种差异性，提高显示的一致性和质量。

  （4）减少颜色偏差：在一些情况下，OLED显示屏可能会显示出颜色偏差，即显示的颜色与期望的颜色有差别。通过优化显示驱动和颜色管理技术，可以减少颜色偏差，使显示的色彩更加准确和饱满。

（二）实现更薄、更轻、更灵活的显示

为了满足消费者对便携性和外观的需求，OLED技术需要不断突破，实现更薄、更轻、更灵活的显示器件。这也是OLED未来发展的主要方向之一。

四、OLED技术的难点痛点

在一代又一代科研人员的努力下，OLED技术取得了空前的进步，已经在很多领域得到了最广泛的应用。然而，OLED技术仍然存在一些技术难点，有待未来解决。

(一)寿命和效率问题。

尽管OLED具有较高的发光效率，但仍存在改进的空间。特别是在提高外部量子效率（EQE）方面，以提高能源利用率和延长器件寿命；OLED所使用的有机材料对环境和操作条件敏感，这可能导致发光层的退化和降解，从而影响器件的性能和寿命；制备过程中可能出现的缺陷，如不均匀的薄膜厚度、氧化等，会影响器件的性能和稳定性，进而影响器件的寿命。OLED中有机发光材料的分子结构变化可能导致色彩漂移，即显示色彩随时间变化，这是一种常见的问题，尤其是在蓝色发光器件中更为明显。

（二）生产成本高与良品率低

OLED所使用的有机材料成本较高，尤其是用于发光层和电子传输层的材料。这增加了制造成本，并对最终产品的价格产生影响；OLED的制造过程相对复杂，涉及多个关键步骤，如有机材料的沉积、蒸发、掩膜、封装等。每个步骤都需要高精度的设备和严格的工艺控制，从而增加了制造成本和生产周期；由于制造过程中的各种变量和不可避免的缺陷，如有机材料的不均匀沉积、氧化、封装过程中的渗漏等，导致良品率较低。这意味着生产出符合质量标准的器件所需的试错和调整次数较多，增加了生产成本。

五、结论

OLED技术作为一种新兴的显示技术，具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力。然而，其发展过程中仍面临诸多挑战和难点。通过深入分析OLED技术的原理、应用和发展目标，我们可以更好地把握其发展方向和趋势，为相关领域的研发与应用提供有价值的参考。（作者： 中央民族大学 苌飞尧  刘馨遥  韩孟宜 ）