人们对有机材料的认识起始于塑料。说起这种材料给我们的感觉或者特点,浮现在脑海里的第一个概念可能是大分子,第二个概念可能就是不导电(绝缘体)。1954年左右,日本科学家赤松、井口等人发现掺氯的芳香族碳水化合物的薄膜中能产生电流,于是首次提出了有机半导体这一概念。在此之前,人们熟悉的半导体都是无机的,比如硅、砷化镓之类。无机半导体材料原子间结合力以共价键和离子键为主,具有严格的晶格结构,利用电子和空穴两种载流子导电。与此相反,有机半导体材料原子间以范德瓦尔斯力为主,分子结构多样、易变,载流子是孤子、极化子、双极化子这样的等效粒子。无机半导体材料的制备工艺复杂,多需要高温、真空环境,而有机半导体工艺相对简单只要真空蒸镀甚至旋涂印刷的方法就可实现。最吸引人眼球的是:有机半导体能实现柔性器件。
1977年左右,黑格、马克迪尔米德和白川英树等人,通过掺杂使聚乙炔薄膜成为良导体,从而出现了导电聚合物,可与铜媲美。伟大的发现源于偶然,这话一点没错。1979年的一天晚上,在柯达公司从事科研工作的华裔科学家邓青云博士(Dr.C.W.Tang)在回家的路上忽然想起有东西忘记在实验室里,回去以后,他发现黑暗中有个东西在发出亮光。打开灯发现原来是一块做实验的有机蓄电池在发光。这是怎么回事?OLED(有机发光二极管)研究就此开始,邓博士由此也被称为OLED之父。
从那时起到现在,几十年过去了。OLED的应用已经初露锋芒。OLED的优点是能主动发光、发光效率较高、功耗低、轻、薄、无视角限制。缺点是器件寿命、良品率等还有待于进一步研究、提高,应用领域也有待于进一步扩大。
OLED的应用之一就是作为手机屏幕材质。之前市场上绝大多数手机均采用TFT材质屏幕。TFT是Thin Film Transistor的缩写,即薄膜场效应晶体管,TFT屏幕常被称为“真彩”屏幕,可以支持到1670万色,亮度较高。
OLED屏幕又称有机发光显示器,在手机LCD上属于新崛起的种类,被称誉为“梦幻显示器”,主要包含AMOLED(自动矩阵有机发光二极管板面)和PMOLED(被动矩阵有机发光二极管板面)两种。
目前,各大手机厂商开始在一些高端产品中运用AMOLED屏幕,它也被称为“下一代显示技术”。在OLED屏幕推广方面,三星无疑走在最前沿。三星手机最早使用所谓“梦幻显示器”,之后,又陆续推出炫屏\炫丽屏\魔丽屏\高清炫丽屏\全高清绚丽屏等,引领显示世界潮流。
仔细比较一下这两种屏幕材质,就可以找到OLED近年迅速走红的原因了。TFT屏幕下方有背光源,当屏幕点亮时,所有灯光同时亮,通过晶体管层的变换发出不同颜色,浪费电,发热。而AMOLED不需要背光源,屏幕上的每个像素点自己发光,只有需要显示的点会亮,更省电,发热少。
我们知道,手机与台式机不同。台式计算机不担心电力问题,因为他利用交流电,而手机用电池。电池工作时间短是世界性问题。另外,台式机不怕发热,因为电脑中有两个风扇。CPU后就有一块。当CPU后边的风扇不工作,电脑会自动停机。但无法想象手机上也自带风扇。所以手机CPU牺牲了很多性能目的就是降低功耗。
AMOLED的另一个优点是薄。它自发光,不需要背光源,因此可以更薄一点。这也契合手机发展的趋势。总结起来,OLED显示亮度更高、色彩更饱满、体积更小巧、使用时间更长(耗电少),以上特点利于OLED显示在手机领域的推广。
难道OLED没有缺点吗?有。第一个缺点就是寿命短。寿命通常只有5000小时,要低于LCD至少1万小时的寿命。但是,目前的消费观念已经不是过去“新三年,旧三年,缝缝补补又三年”了。现在消费者淘汰手机的速度真是过去难以想象。不止手机,但凡电器,没有人会指望用一辈子。年轻人手机的更换时间可能是1年半?所以如果有人告诉你AMOLED的寿命是5年,谁也不会介意。因为2年后还没等它的显示性能下降,这个手机早被淘汰了。
观念真的可以改变。观念改变对市场对产业的冲击不可谓不大。
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