OLED的結(jié)構(gòu)與工作原理

OLED是一種由有機(jī)分子薄片組成的固態(tài)設(shè)備，施加電力之后就能發(fā)光。OLED能讓電子設(shè)備產(chǎn)生更明亮、更清晰的圖像，其耗電量小于傳統(tǒng)的發(fā)光二極管，也小于當(dāng)今人們使用的液晶顯示器。

在本文中，您將了解到OLED技術(shù)的工作原理，OLED有哪些類型，OLED同其他發(fā)光技術(shù)相比的優(yōu)勢(shì)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(tài)半導(dǎo)體設(shè)備，其厚度為100-500納米，比頭發(fā)絲還要細(xì)200倍。OLED由兩層或三層有機(jī)材料構(gòu)成;依照最新的OLED設(shè)計(jì)，第三層可協(xié)助電子從陰極轉(zhuǎn)移到發(fā)射層。本文主要涉及的是雙層設(shè)計(jì)模型。

1 OLED的結(jié)構(gòu)

OLED由以下各部分組成：

基層--基層用來支撐整個(gè)OLED.

陽極--陽極在電流流過設(shè)備時(shí)消除電子。

有機(jī)層--有機(jī)層由有機(jī)物分子或有機(jī)聚合物構(gòu)成。

導(dǎo)電層--該層由有機(jī)塑料分子構(gòu)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(dǎo)電聚合物。

發(fā)射層--該層由有機(jī)塑料分子構(gòu)成，這些分子傳輸從陰極而來的電子;發(fā)光過程在這一層進(jìn)行。可采用聚芴作為發(fā)射層聚合物。

陰極--當(dāng)設(shè)備內(nèi)有電流流通時(shí)，陰極會(huì)將電子注入電路。

2 OLED的制造

OLED生產(chǎn)過程中最重要的一環(huán)是將有機(jī)層敷涂到基層上。完成這一工作，有三種方法：

2.1 真空沉積或真空熱蒸發(fā)

位于真空腔體內(nèi)的有機(jī)物分子會(huì)被輕微加熱，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。

2.2 有機(jī)氣相沉積

在一個(gè)低壓熱壁反應(yīng)腔內(nèi)，載氣將蒸發(fā)的有機(jī)物分子運(yùn)送到低溫基層上，然后有機(jī)物分子會(huì)凝聚成薄膜狀。使用載氣能提高效率，并降低OLED的造價(jià)。

2.3 噴墨打印

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

3 OLED的發(fā)光過程

OLED發(fā)光的方式類似于LED,需經(jīng)歷一個(gè)稱為電磷光的過程。

具體過程如下：

1、OLED設(shè)備的電池或電源會(huì)在OLED兩端施加一個(gè)電壓。

2、電流從陰極流向陽極，并經(jīng)過有機(jī)層。

3、陰極向有機(jī)分子發(fā)射層輸出電子。

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

5、在發(fā)射層和傳導(dǎo)層的交界處，電子會(huì)與空穴結(jié)合。

6、電子遇到空穴時(shí)，會(huì)填充空穴。

7、這一過程發(fā)生時(shí)，電子會(huì)以光子的形式釋放能量。

8、OLED發(fā)光。

9、光的顏色取決于發(fā)射層有機(jī)物分子的類型。生產(chǎn)商會(huì)在同一片OLED上放置幾種有機(jī)薄膜，這樣就能構(gòu)成彩色顯示器。

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

4 OLED的分類

以下是幾種OLED:被動(dòng)矩陣OLED、主動(dòng)矩陣OLED、透明OLED、頂部發(fā)光OLED、可折疊OLED、白光OLED等。

每一種OLED都有其獨(dú)特的用途。接下來，我們會(huì)逐一討論這幾種OLED.首先是被動(dòng)矩陣和主動(dòng)矩陣OLED.

被動(dòng)矩陣OLED結(jié)構(gòu)

PMOLED具有陰極帶、有機(jī)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(diǎn)形成像素，也就是發(fā)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(fā)光，哪些不發(fā)光。此外，每個(gè)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?yàn)樗枰獠侩娐返木壒省MOLED用來顯示文本和圖標(biāo)時(shí)效率最高，適于制作小屏幕，例如人們?cè)谝苿?dòng)電話、掌上型電腦以及MP3播放器上經(jīng)常能見到的那種。即便存在一個(gè)外部電路，被動(dòng)矩陣OLED的耗電量還是要小于這些設(shè)備當(dāng)前采用的LCD.