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解析:OLED結構原理、發光過程及分類

來源:網絡

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關鍵詞: OLED

      OLED是一種由有機分子薄片組成的固態設備,施加電力之后就能發光。OLED能讓電子設備產生更明亮、更清晰的圖像,其耗電量小于傳統的發光二極管(LED),也小于當今人們使用的液晶顯示器(LCD)。

      在本文中,您將了解到OLED技術的工作原理,OLED有哪些類型,OLED同其他發光技術相比的優勢與不足,以及OLED需要克服的一些問題。

      類似于LED,OLED是一種固態半導體設備,其厚度為100-500納米,比頭發絲還要細200倍。OLED由兩層或三層有機材料構成;依照最新的OLED設計,第三層可協助電子從陰極轉移到發射層。本文主要涉及的是雙層設計模型。

      一、OLED的結構

      OLED由以下各部分組成:

      基層(透明塑料,玻璃,金屬箔)--基層用來支撐整個OLED.

      陽極(透明)--陽極在電流流過設備時消除電子(增加電子“空穴”)。

      有機層--有機層由有機物分子或有機聚合物構成。

      導電層--該層由有機塑料分子構成,這些分子傳輸由陽極而來的“空穴”.可采用聚苯胺作為OLED的導電聚合物。

      發射層--該層由有機塑料分子(不同于導電層)構成,這些分子傳輸從陰極而來的電子;發光過程在這一層進行??刹捎镁圮套鳛榘l射層聚合物。

      陰極(可以是透明的,也可以不透明,視OLED類型而定)--當設備內有電流流通時,陰極會將電子注入電路。

        二、OLED的制造

      OLED生產過程中最重要的一環是將有機層敷涂到基層上。完成這一工作,有三種方法:

      1、真空沉積或真空熱蒸發(VTE)

      位于真空腔體內的有機物分子會被輕微加熱(蒸發),然后這些分子以薄膜的形式凝聚在溫度較低的基層上。這一方法成本很高,但效率較低。

      2、有機氣相沉積(OVPD)

      在一個低壓熱壁反應腔內,載氣將蒸發的有機物分子運送到低溫基層上,然后有機物分子會凝聚成薄膜狀。使用載氣能提高效率,并降低OLED的造價。

      3、噴墨打印

      利用噴墨技術可將OLED噴灑到基層上,就像打印時墨水被噴灑到紙張上那樣。噴墨技術大大降低了OLED的生產成本,還能將OLED打印到表面積非常大的薄膜上,用以生產大型顯示器,例如80英寸大屏幕電視或電子看板。

      三、OLED的發光過程

      OLED發光的方式類似于LED,需經歷一個稱為電磷光的過程。

      具體過程如下:

      1、OLED設備的電池或電源會在OLED兩端施加一個電壓。

      2、電流從陰極流向陽極,并經過有機層(電流指電子的流動)。

      3、陰極向有機分子發射層輸出電子。

      4、陽極吸收從有機分子傳導層傳來的電子。(這可以視為陽極向傳導層輸出空穴,兩者效果相等。

      5、在發射層和傳導層的交界處,電子會與空穴結合。

      6、電子遇到空穴時,會填充空穴(它會落入缺失電子的原子中的某個能級)。

      7、這一過程發生時,電子會以光子的形式釋放能量。8、OLED發光。

      9、光的顏色取決于發射層有機物分子的類型。生產商會在同一片OLED上放置幾種有機薄膜,這樣就能構成彩色顯示器。

      10、光的亮度或強度取決于施加電流的大小。電流越大,光的亮度就越高。

      四、OLED的分類

      以下是幾種OLED:被動矩陣OLED、主動矩陣OLED、透明OLED、頂部發光OLED、可折疊OLED、白光OLED等。

      每一種OLED都有其獨特的用途。接下來,我們會逐一討論這幾種OLED.首先是被動矩陣和主動矩陣OLED.

      PMOLED具有陰極帶、有機層以及陽極帶。陽極帶與陰極帶相互垂直。陰極與陽極的交叉點形成像素,也就是發光的部位。外部電路向選取的陰極帶與陽極帶施加電流,從而決定哪些像素發光,哪些不發光。此外,每個像素的亮度與施加電流的大小成正比。

      PMOLED易于制造,但其耗電量大于其他類型的OLED,這主要是因為它需要外部電路的緣故。PMOLED用來顯示文本和圖標時效率最高,適于制作小屏幕(對角線2-3英寸),例如人們在移動電話、掌上型電腦以及MP3播放器上經常能見到的那種。即便存在一個外部電路,被動矩陣OLED的耗電量還是要小于這些設備當前采用的LCD。

    (審核編輯: 小王子)

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