OLED的結構與工作原理

OLED是一種由有機分子薄片組成的固態(tài)設備，施加電力之后就能發(fā)光。OLED能讓電子設備產(chǎn)生更明亮、更清晰的圖像，其耗電量小于傳統的發(fā)光二極管，也小于當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(lèi)型，OLED同其他發(fā)光技術(shù)相比的優(yōu)勢與不足，以及OLED需要克服的一些問(wèn)題。

類(lèi)似于LED,OLED是一種固態(tài)半導體設備，其厚度為100-500納米，比頭發(fā)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(xié)助電子從陰極轉移到發(fā)射層。本文主要涉及的是雙層設計模型。

1 OLED的結構

OLED由以下各部分組成：

基層--基層用來(lái)支撐整個(gè)OLED.

陽(yáng)極--陽(yáng)極在電流流過(guò)設備時(shí)消除電子。

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(yáng)極而來(lái)的“空穴”?？刹捎镁郾桨纷鳛镺LED的導電聚合物。

發(fā)射層--該層由有機塑料分子構成，這些分子傳輸從陰極而來(lái)的電子;發(fā)光過(guò)程在這一層進(jìn)行?？刹捎镁圮套鳛榘l(fā)射層聚合物。

陰極--當設備內有電流流通時(shí)，陰極會(huì )將電子注入電路。

2 OLED的制造

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

2.1 真空沉積或真空熱蒸發(fā)

位于真空腔體內的有機物分子會(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 有機氣相沉積

在一個(gè)低壓熱壁反應腔內，載氣將蒸發(fā)的有機物分子運送到低溫基層上，然后有機物分子會(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(guò)程

OLED發(fā)光的方式類(lèi)似于LED,需經(jīng)歷一個(gè)稱(chēng)為電磷光的過(guò)程。

具體過(guò)程如下：

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

2、電流從陰極流向陽(yáng)極，并經(jīng)過(guò)有機層。

3、陰極向有機分子發(fā)射層輸出電子。

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

5、在發(fā)射層和傳導層的交界處，電子會(huì )與空穴結合。

6、電子遇到空穴時(shí)，會(huì )填充空穴。

7、這一過(guò)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)射層有機物分子的類(lèi)型。生產(chǎn)商會(huì )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。

4 OLED的分類(lèi)

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都有其獨特的用途。接下來(lái)，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結構

PMOLED具有陰極帶、有機層以及陽(yáng)極帶。陽(yáng)極帶與陰極帶相互垂直。陰極與陽(yáng)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(yáng)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(lèi)型的OLED,這主要是因為它需要外部電路的緣故。PMOLED用來(lái)顯示文本和圖標時(shí)效率最高，適于制作小屏幕，例如人們在移動(dòng)電話(huà)、掌上型電腦以及MP3播放器上經(jīng)常能見(jiàn)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備當前采用的LCD.