最近几年,无论是高端车载座舱,还是旗舰手机、平板,叠层 OLED(Tandem OLED)正在成为高端屏幕的热门选择。
同样是 OLED 屏幕,叠层技术为什么能带来更高亮度?为什么亮度更高了,反而还能更省电、更耐用?
今天,我们用3个问题,把叠层OLED基础原理讲清楚。
叠层OLED,就是简单把两块屏幕叠在一起吗?
并不是,这是大家最普遍的误区。叠层OLED不是两块屏幕的物理叠加,而是单个器件内部的结构升级。
我们先从OLED为什么会亮说起。OLED加上电压后,电子和空穴会在电场作用下分别注入器件,并在发光层中相遇、复合,产生光。
普通 OLED 只有一组发光单元,所有发光压力独自承担;而叠层OLED 在同一个器件内垂直串联两组及以上发光单元,单元之间增加一层特殊的电荷产生层(CGL,Charge Generation Layer)。
CGL在电场作用下形成并分离空穴和电子,并分别送往上下两组发光单元,让两组发光单元都能参与发光。

单层OLED(左);叠层OLED(右)
理论上讲,两组发光单元共同发光,光输出可以接近单层OLED的两倍。当然,现实中还会存在一些光电损耗,所以不能简单理解为“多叠一层,亮度直接翻倍”。
多叠一层,不会更耗电吗?
不会,反而会更省电。
这是叠层OLED最反直觉的一点。OLED并不是电流越大,发光效率越高。普通OLED在亮度不断提高的过程中,发光效率通常会先提升、再下降。到了较高电流密度时,继续增加电流,带来的亮度提升会越来越有限,却需要消耗更多能耗。
假设同样要达到600nit,单层OLED只有一组发光单元负责发光。

双叠层OLED则有两组发光单元共同贡献光输出,达到相同亮度所需要的电流密度就可以更低。同样的亮度,用更小的电流,让两组发光单元一起出力。

这样一来,每组发光单元都工作在相对高效的区间,减少高电流密度带来的效率损失,因此整体能效也更有优势。在相同亮度下,双叠层OLED的功耗可节省约30%。
叠层OLED更亮了,会影响使用寿命吗?
不会,反而会更耐用。
OLED使用的是有机发光材料,长期处在高电流、高热负荷状态下,材料老化速度会加快,亮度也更容易随时间衰减。

叠层OLED把发光任务分摊到多层之后,每一层承受的电流压力可以降低,材料老化也随之减缓,长期亮度保持更稳定。相较单层器件,双叠层器件理论上寿命至少提升2倍。

除此之外,叠层OLED的负载分摊机制也降低了极端温度下的电流补偿需求,让叠层 OLED天然具备更好的宽温域适应能力,面对温差波动环境依旧表现稳定。
工作没那么“拼”,寿命自然更长。(听懂了的都哭了)