1.LED與OLED發(fā)光原理

　　LED，即發(fā)光二極管（Light Emitting Diode），是一種有鎵、砷與磷的化合物制成的二極管，其核心是由P型半導體和N型半導體晶片，在P型、N型半導體之間有一個過渡層，稱為PN結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合形成激子時，就會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉化為光能。這種龍注入式電致發(fā)光原理制成的二極管，就叫做發(fā)光二極管，也就是俗稱的LED，當他處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就會發(fā)出紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關，光的顏色與構成材料有關。通常，磷砷化二鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。

　　OLED，即有機發(fā)光二極管（Organic Light Emitting Diode），又稱有機電激光顯示。OLED的基本結構是有一薄而透明的具有半導體特性的銦錫氧化物，與正極相連，再加上另一個金屬陰極。整個結構層中包含：空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層。在電廠的作用下，陽極產生的空穴和陰極產生的電子就會發(fā)生移動，分別向空穴傳輸層和電子傳輸層注入，遷移到發(fā)光層。當而正在發(fā)光層相遇時，產生能量激子，從而激發(fā)發(fā)光分子產生可見光。當電力供應至適當電壓時，正極空穴與陰極電荷就會在發(fā)光層中結合，產生光亮，依其配方不同產生紅綠藍光，按照三基色原理形成基本色彩。

　　2.LED與OLED的差異

　　S雖然厚實發(fā)光半導體，但是LED與OLED的構成上存在區(qū)別，主要區(qū)別在于：

　　1）OLED中的激子與LED的不同，LED通過注入的電子與空穴形成激子而發(fā)光，發(fā)光色取決于組成半導體的能帶間隙；OLED通過注入的電子與空穴形成激子，激子衰減而發(fā)光，發(fā)光色取決于有機分子的熒光光譜。

　　2）構成LED的有機膜不論分子大小還是聚合物，一般都是無定形薄膜，（有機物采用熱蒸發(fā)，蒸發(fā)的分子在室溫基板上以過冷狀態(tài)形成薄膜），而且是帶隙很大的絕緣膜，而無機LED則是有序的參雜半導體單晶體。

　　3）在OLED中的載流子傳輸過程也與LED不同，在有機分子間的電荷移動靠的是分子離化，例如空穴在分子中的傳輸過程實際上是中性分子和帶正電荷的分子間的反復氧化和還原的過程。而無機半導體中電荷傳輸靠的是帶傳導。

　　3.LED與OLED顯示技術比較

　　LED結構穩(wěn)定，發(fā)光器件為單像素封裝，通常是在基板上生長一層層的半導體薄層，切割成數(shù)千管芯，再將管芯鑲嵌在反射碗上形成單個像素單元。與目前制作工藝制作出來的管芯尺寸皆超過200μm，對于許多現(xiàn)實起來說確實太大了，而RGB真彩色顯示需要3顆限速點組合在一起，所以難以制作成高分辨率的屏幕，目前使用的LED顯示屏幕實點距躲在10mm以上，部分產品可以做到1-2mm。但是因其結構穩(wěn)固，模塊化，能效高，因此很容易擴展，是的大型屏幕甚至是超大型屏幕（100m2以上）的實現(xiàn)變得容易，因為，超大屏幕的觀看距離都在幾十米，甚至上千米。此外，由于LED所有發(fā)光器件都進行完全的封裝，和環(huán)境無接觸，故而使用壽命都比較長，并且在相當長的時間里性能幾乎沒有變化。但是OLED采用的是夾心結構，由多層金屬盒分子化合物層疊而成，類似于印刷電路板，因此很容易做成高分辨率甚至是超高分辨率的屏幕，如果使用柔性材料，開可以制成各種形狀甚至是可折疊屏幕。但由于無法像LED一樣在每個發(fā)光器件上制作反射杯，因此OLED的光損耗較LED大，亮度和色彩也叫LED差。此外OLED發(fā)光過程中不斷的化合反應，使其發(fā)光強度隨著時間而降低，使用壽命也要短得多。

　　另外一個影響的重要因素就是成本因素，從材料上來看，LED對于光色的控制需要改變的能帶間隙，對于半導體材料工藝的要求比較高，而OLED只需要改變有機分子熒光光譜，可以通過化學方法修正。從制作工藝復雜成都看，LED的單晶生長工藝要比OLED復雜得多，特別是影響LED全彩顯示的藍色 LED，有機比無機更易于實現(xiàn)，而藍色OLED由于他的壽命問題，脫了OLED顯示技術的后腿。還有就是OLED成品率極低，12年的時候只能做到32，造成了成本的急劇上升，而LED成品率很高，從而造成了OLED的成本比LED高得多，最終限制了產業(yè)化的進行。

　　4.LED與OLED顯示技術的前景

　　綜上所述，由于LED能效（可換算成單位面積發(fā)光強度和耗電比值），壽命方面的有點，以及像素單元機構方面的特點，使其在超大顯示面積屏幕上有著先天的優(yōu)勢，其模塊化（市面上常見的是16×16和32×32等LED單元板）設計使大屏顯示結構變得非常簡單，目前世界上大型單色、雙色、全彩色顯示屏，基本上都是LED，超大顯示屏甚至可以做到幾十千米的可視距離。但是LED的成本隨著像素間距下降而成平方級增長。間距下降30%，像素數(shù)量增加 100%，而通常是在基板上生長一層層的半導體薄膜，切割成數(shù)千管芯，再將管芯鑲嵌在各應用產品中。以目前的制作工藝制作出來的管芯尺寸皆超過 200μm，對于許多室內用的顯示屏幕來說太大了，因此目前的LED技術并不合適。

　　OLED在能效和光色方面不如LED，而且壽命也短，但是成本較低，最主要的是像素很高，適合做高清顯示屏，其主要對手是TFT-LCD。 TFT-LCD需要背光源，OLED本身就是發(fā)光材料，因此在能耗和亮度方面OLED有壓倒性優(yōu)勢，但是依然需要解決的是成本問題，OLED成本比 TFT-LCD高出不止一倍，使得其主要的應用只能在智能手機和高端筆記本的顯示屏上，但是隨著技術的成熟，成品率提高，藍光OLED得等到解決，OLED必然如LCD取代CRT和一樣取代LCD。

　　5.總結

　　無論是LED還是OLED，目前都還存在適用局限性的問題。OLED技術已經漸趨成熟，隨著生產工藝改進，有望在近幾年逐步取代LCD?？傮w性能上無機LED還是更加有優(yōu)勢，但是在成本和工藝上存在問題，無法小型化。2009年，美國成功制成50μm的無機LED芯片方塊，雖然目前技術還不成熟，同時，還是只能做出紅光顯示器，但是，隨著他們進一步的研究，實用化的微型無機LED芯片早晚會成為下一代顯示技術的發(fā)展方向。