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)。
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。可采用聚芴作為發射層聚合物。
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。
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