OLED的技術(shù)解析

城市離不開LED燈的裝飾，相信大家都見過LED，它的身影已經(jīng)出現(xiàn)在了我們的生活的各個地方，也照亮著我們的生活。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(LED)，也小于當(dāng)今人們使用的液晶顯示器(LCD)。

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，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)計模型。

一、OLED的結(jié)構(gòu)

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(shè)備時消除電子(增加電子“空穴”)。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(不同于導(dǎo)電層)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(可以是透明的，也可以不透明，視OLED類型而定)--當(dāng)設(shè)備內(nèi)有電流流通時，陰極會將電子注入電路。

二、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：

1、真空沉積或真空熱蒸發(fā)(VTE)

位于真空腔體內(nèi)的有機(jī)物分子會被輕微加熱(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(jī)氣相沉積(OVPD)

在一個低壓熱壁反應(yīng)腔內(nèi)，載氣將蒸發(fā)的有機(jī)物分子運送到低溫基層上，然后有機(jī)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(shù)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(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)光過程

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

具體過程如下：

1、OLED設(shè)備的電池或電源會在OLED兩端施加一個電壓。2、電流從陰極流向陽極，并經(jīng)過有機(jī)層(電流指電子的流動)。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，電子會與空穴結(jié)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(fā)生時，電子會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。

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(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，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(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(biāo)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(jīng)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(shè)備當(dāng)前采用的LCD。相信在未來的科學(xué)技術(shù)更加發(fā)達(dá)的時候，LED會以更加多種類的方式為我們的生活帶來更大的方便，這就需要我們的科研人員更加努力學(xué)習(xí)知識，這樣才能為科技的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。