OLED顯示屏原理解析
通過控制每個像素中紅、綠、藍三種顏色的 OLED 發(fā)光強度，就可以混合出各種不同的顏色，從而實現(xiàn)全彩顯示。在顯示圖像時，根據(jù)圖像信號控制每個像素的電壓或電流，進而控制像素的發(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)光的獨特原理，展現(xiàn)出高對比度、快速響應、輕薄便攜、廣視角等諸多令人矚目的特性。
工作過程
電荷注入：當給 OLED 顯示屏施加電壓時，陽極會注入空穴，陰極會注入電子。陽極通常采用具有高功函數(shù)的金屬或透明導電氧化物，如氧化銦錫（ITO），其能夠有效地將空穴注入到有機功能層中；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，它們會向發(fā)光層移動?？昭▊鬏攲拥淖饔檬菍㈥枠O注入的空穴快速傳輸?shù)桨l(fā)光層，同時阻止電子向陽極方向擴散；電子傳輸層則負責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散。
激子形成：當空穴和電子在發(fā)光層中相遇時，它們會結合形成激子。激子是一種處于激發(fā)態(tài)的電子 - 空穴對，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，會釋放出能量，這些能量以光子的形式發(fā)射出來，從而產生發(fā)光現(xiàn)象。發(fā)光的顏色取決于發(fā)光層中有機材料的分子結構和能級特性，通過選擇不同的有機發(fā)光材料，可以實現(xiàn)紅、綠、藍等不同顏色的發(fā)光。
OLED顯示屏的神秘面紗
OLED，即有機發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode），其神奇之處在于采用了有機材料，具備自發(fā)光的特性。當電流通過這些有機材料時，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照亮畫面。
它的每個像素點都能獨立發(fā)光和控制亮度。這就像是每個像素點都自帶一個小電燈泡，需要亮的時候就發(fā)光，需要暗的時候就熄滅，完全不受其他像素點的影響。這種獨特的自發(fā)光原理，使得 OLED 顯示屏在顯示黑色時，能夠真正做到完全關閉像素點，呈現(xiàn)出深邃的純黑色，從而大幅提升了對比度，讓畫面的亮部更亮，暗部更暗，細節(jié)更加清晰可見。同時，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，給用戶帶來更加震撼的視覺享受。
OLED 顯示屏的壽命受多種因素影響，一般來說其正常使用壽命在 3 到 5 年左右。
OLED顯示屏的豐富分類
被動矩陣OLED（PMOLED），其構造相對簡約，借助外部電路操控陰極與陽極交叉點的像素發(fā)光。它的優(yōu)勢在于成本低廉、制造工藝簡便，然而缺點是亮度有限、刷新率較低且功耗較大 。因此，PMOLED 多應用于對顯示要求不高、屏幕尺寸較小的設備，如電子手表、計算器、小型工業(yè)控制器等。在電子手表中，它能清晰呈現(xiàn)時間、日期等基本信息，滿足日常使用需求。
主動矩陣 OLED（AMOLED），在陽極層設有薄膜晶體管（TFT）陣列，能夠獨立控制每個像素的發(fā)光，具備高亮度、高刷新率、快速響應以及低功耗的特性。AMOLED 被廣泛應用于對顯示性能要求較高的設備，像智能手機、平板電腦、電腦顯示器、電視等。如今市面上的高端智能手機，大多采用 AMOLED 屏幕，以提供卓越的視覺體驗，無論是色彩的鮮艷度、對比度，還是觸摸操作的響應速度，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，通常搭配主動矩陣技術使用。TOLED 的發(fā)光效率較高，對比度出色，常用于制作智能卡、微型顯示器等設備。在智能卡中，TOLED 能夠清晰顯示卡內信息，方便用戶讀取。
透明 OLED（TOLED），擁有透明的基層、陽極和陰極，在不通電時具備較高的透明度，通電后可實現(xiàn)雙向透光顯示。這種獨特的特性使其在商業(yè)展示、建筑設計、汽車等領域展現(xiàn)出巨大的應用潛力。在商業(yè)展示中，透明 OLED 可用于櫥窗展示，將產品與動態(tài)廣告相結合，吸引顧客的目光；在建筑設計中，可應用于玻璃幕墻，增添建筑的科技感與藝術感；在汽車領域，可用于制作車內的透明顯示屏，如擋風玻璃上的抬頭顯示，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，使得屏幕能夠實現(xiàn)彎曲、折疊。這一特性讓它在可穿戴設備、折疊屏手機等領域大放異彩。在可穿戴設備中，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，為用戶帶來舒適便捷的佩戴體驗；在折疊屏手機中，柔性 OLED 使手機實現(xiàn)折疊與展開功能，既滿足了便攜性需求，又在展開時提供更大的屏幕顯示面積，為用戶帶來全新的使用體驗。
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。WOLED 常用于照明領域，可制成燈具、照明面板等，為室內外提供舒適的照明環(huán)境。同時，在一些需要高亮度白光顯示的設備中，也可能會應用到 WOLED 技術。
不同類型的OLED屏應用場景有那些
基于發(fā)光材料分類
小分子OLED屏：
手機屏幕：小分子 OLED 材料發(fā)光效率高、色彩鮮艷、對比度高，能夠呈現(xiàn)出清晰、細膩的圖像和豐富的色彩，滿足用戶對手機屏幕高品質顯示的需求。
高端顯示器：在一些高端電腦顯示器、專業(yè)繪圖顯示器中應用，小分子 OLED 屏可精準顯示色彩，對于設計師、攝影師等對色彩要求較高的專業(yè)人士非常適用。
高分子OLED屏：
柔性顯示產品：如可折疊手機、柔性平板電腦等，高分子 OLED 材料具有良好的柔韌性，能夠適應不同的彎曲半徑，不易在折疊過程中出現(xiàn)損壞，為柔性顯示技術提供了理想的材料基礎。
可穿戴設備：如智能手表、智能手環(huán)等，高分子 OLED 屏可以根據(jù)設備的形狀進行彎曲和定制，提供更好的佩戴舒適度和視覺體驗。
基于驅動方式分類
被動矩陣OLED屏（PMOLED）：
小型顯示設備：如電子詞典、手持游戲機、智能手表等，這些設備屏幕尺寸較小，對顯示分辨率和刷新率要求相對不高，PMOLED 屏具有成本低、功耗低等優(yōu)勢，能夠滿足其基本顯示需求。
簡單信息顯示：如電梯顯示屏、公交車站牌顯示屏等，主要用于顯示簡單的文字、數(shù)字和圖標信息，PMOLED 屏可以在較低的成本下實現(xiàn)穩(wěn)定的顯示效果。
主動矩陣 OLED 屏（AMOLED）：
高端智能手機：AMOLED 屏具有快速的響應速度、高對比度、廣視角等優(yōu)點，能夠為用戶帶來出色的視覺體驗，因此在高端智能手機市場中得到了廣泛應用。
電視：AMOLED 電視可以實現(xiàn)像素級的精準控光，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。
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，并且可以實現(xiàn)多樣化的顯示功能和交互體驗。
主動式OLED顯示屏和被動式OLED屏顯示屏有什么區(qū)別
結構與驅動方式
AMOLED：采用薄膜晶體管（TFT）陣列來控制每個像素的發(fā)光。每個像素都有獨立的開關和驅動電路，能夠精確控制像素的亮度和顯示時間。這種結構使得 AMOLED 可以實現(xiàn)高分辨率、高刷新率的顯示效果。
PMOLED：通過行列電極交叉來控制像素發(fā)光。在同一行或列的像素會同時被選中和驅動，像素的控制相對簡單，不需要為每個像素配備復雜的驅動電路，因此結構相對簡單。
顯示性能
AMOLED：響應速度快，能夠在短時間內完成像素的點亮和熄滅，在顯示高速動態(tài)畫面時，不易出現(xiàn)殘影和拖影現(xiàn)象。同時具備高對比度，黑色顯示更純凈，色彩更加鮮艷、逼真，可視角也比較廣。
PMOLED：響應速度相對較慢，在顯示動態(tài)畫面時可能會出現(xiàn)一定程度的模糊和殘影。對比度和色彩表現(xiàn)相對較弱，可視角相對較窄，從不同角度觀看時，畫面的亮度和色彩可能會有明顯變化。
功耗與壽命
AMOLED：在顯示黑色畫面時，像素可以完全關閉，不消耗能量，因此在顯示黑色較多的畫面時功耗較低。但在顯示白色或高亮度畫面時，功耗相對較高。由于每個像素獨立驅動，在長期使用過程中，可能會出現(xiàn)個別像素老化的問題。
PMOLED：功耗相對較高，因為在顯示過程中，即使是不需要發(fā)光的像素，也會有一定的電流通過。其壽命相對較短，因為像素的驅動方式使得每個像素在單位時間內的發(fā)光次數(shù)相對較多，容易導致像素老化。
AM-OLED顯示屏和PM-OLED顯示屏區(qū)別
AM-OLED（主動矩陣有機發(fā)光二極管）顯示屏和 PM-OLED（被動矩陣有機發(fā)光二極管）顯示屏有以下區(qū)別：
驅動方式
AM-OLED：每個像素都有獨立的薄膜晶體管（TFT）驅動電路，能夠精確控制每個像素的發(fā)光時間和亮度，從而實現(xiàn)更高的分辨率和刷新率。
PM-OLED：采用行列掃描的方式來控制像素發(fā)光，同一行或列的像素會同時被選中和驅動，像素的控制相對簡單，不需要為每個像素配備復雜的驅動電路。
顯示性能
AM-OLED：響應速度快，能夠快速地切換像素的亮滅狀態(tài)，在顯示高速動態(tài)畫面時表現(xiàn)出色，不易出現(xiàn)殘影和拖影現(xiàn)象。具有更高的對比度，黑色顯示更純凈，色彩更加鮮艷、逼真，可視角也更廣。
PM-OLED：響應速度相對較慢，在顯示動態(tài)畫面時可能會出現(xiàn)一定程度的模糊和殘影。對比度和色彩表現(xiàn)相對較弱，可視角相對較窄，從不同角度觀看時，畫面的亮度和色彩可能會有明顯變化。
功耗與壽命
AM-OLED：在顯示黑色畫面時，像素可以完全關閉，不消耗能量，因此在顯示黑色較多的畫面時功耗較低。但在顯示白色或高亮度畫面時，功耗相對較高。由于每個像素獨立驅動，在長期使用過程中，可能會出現(xiàn)個別像素老化的問題。
PM-OLED：功耗相對較高，因為在顯示過程中，即使是不需要發(fā)光的像素，也會有一定的電流通過。其壽命相對較短，因為像素的驅動方式使得每個像素在單位時間內的發(fā)光次數(shù)相對較多，容易導致像素老化。
成本與尺寸
AM-OLED：制造工藝復雜，需要高精度的技術和設備，成本較高。但隨著技術的發(fā)展和規(guī)模效應的顯現(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：結構簡單，制造工藝相對容易，成本較低。通常用于小尺寸顯示屏，如電子詞典、手持游戲機、智能手表等。
OLED顯示屏未來發(fā)展趨勢市場規(guī)模預測
OLED顯示屏：從現(xiàn)有數(shù)據(jù)和行業(yè)趨勢來看，未來市場規(guī)模增長勢頭強勁。根據(jù) Omdia 數(shù)據(jù)，2022 年全球 OLED 面板市場規(guī)模達 424 億美元，2023 年約為 472 億美元，預計 2024 年將增至 490 億美元 。隨著 OLED 在各領域的廣泛應用，尤其是在消費電子、車載顯示、醫(yī)療設備等領域的不斷滲透，市場規(guī)模有望持續(xù)擴大。
在消費電子領域，智能手機對 OLED 顯示屏的需求持續(xù)增長。預計到 2025 年，全球智能手機 OLED 面板出貨量將進一步提升，中國智能手機市場規(guī)模預計將突破 6 億臺，其中 OLED 屏占比將達到 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，推動市場規(guī)模增長。
在電視領域，OLED 電視盡管目前在整體電視市場出貨量占比相對傳統(tǒng)液晶電視仍有差距，但在高端市場表現(xiàn)突出。預計未來大尺寸、高畫質的 OLED 電視需求將逐漸增加，推動 OLED 電視市場規(guī)模擴大。
新興領域方面，如虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、醫(yī)療設備、智能家居、車載顯示等，對 OLED 顯示屏的需求正處于快速上升階段。隨著這些領域的技術發(fā)展和市場成熟，將為 OLED 顯示屏帶來廣闊的市場空間。預計到 2030 年，中國 OLED 面板市場規(guī)模將突破 1000 億美元，其中高端產品占比將進一步提高。
柔性OLED顯示屏：市場近年來呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長態(tài)勢。數(shù)據(jù)顯示，2021 年全球柔性 OLED 行業(yè)價值為 41 億美元 ，而到 2024 年第二季度，全球柔性 OLED 面板出貨量就達到了 1.6 億片，同比大幅增長 39.9%，環(huán)比增長 17.5%，占整體 OLED 智能機面板市場的 72.2%。根據(jù) QYR 發(fā)布的行業(yè)報告預測，到 2031 年，全球柔性 OLED 市場規(guī)模預計將飆升至 1177 億美元，復合年增長率高達 40.4%。
這一迅猛增長的背后，有著多方面的驅動因素。在技術層面，AMOLED 技術的成熟與普及功不可沒。它使得柔性 OLED 在畫質、功耗、響應速度等關鍵性能指標上不斷突破，能夠更好地滿足消費者對于高品質顯示的嚴苛需求。從市場需求角度而言，消費電子產品的創(chuàng)新升級浪潮從未停歇。以智能手機為例，折疊屏手機的出現(xiàn)，為柔性 OLED 提供了廣闊的應用空間，消費者對這類創(chuàng)新產品的強烈需求，有力地拉動了柔性 OLED 市場的發(fā)展。政策方面，各國政府紛紛出臺鼓勵政策，為 OLED 等新型顯示技術的發(fā)展保駕護航，營造了良好的產業(yè)發(fā)展環(huán)境。