OLED基礎知識與制造
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。
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(lái)支撐整個(gè)OLED.
陽(yáng)極(透明)--陽(yáng)極在電流流過(guò)設備時(shí)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(yáng)極而來(lái)的“空穴”.可采用聚苯胺作為OLED的導電聚合物。
發(fā)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(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(可以是透明的,也可以不透明,視OLED類(lèi)型而定)--當設備內有電流流通時(shí),陰極會(huì )將電子注入電路。
二、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:
1、真空沉積或真空熱蒸發(fā)(VTE)
位于真空腔體內的有機物分子會(huì )被輕微加熱(蒸發(fā)),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(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)。
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。
三、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(電流指電子的流動(dòng))。
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(它會(huì )落入缺失電子的原子中的某個(gè)能級)。
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。四、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.
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(對角線(xiàn)2-3英寸.
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