OLED结构原理及发光过程

OLED是一种由有机分子薄片组成的固态设备，施加电力之后就能发光。OLED能让电子设备产生更明亮、更清晰的图像，其耗电量小于传统的发光二极管（LED），也小于当今人们使用的液晶显示器（LCD）。

　　在本文中，您将了解到OLED技术的工作原理，OLED有哪些类型，OLED同其他发光技术相比的优势与不足，以及OLED需要克服的一些问题。

　　类似于LED,OLED是一种固态半导体设备，其厚度为100-500纳米，比头发丝还要细200倍。OLED由两层或三层有机材料构成；依照最新的OLED设计，第三层可协助电子从阴极转移到发射层。本文主要涉及的是双层设计模型。

　　一、OLED的结构

　　OLED由以下各部分组成：

　　                              OLED的结构

　　基层（透明塑料，玻璃，金属箔）--基层用来支撑整个OLED.

　　阳极（透明）--阳极在电流流过设备时消除电子（增加电子“空穴”）。

　　有机层--有机层由有机物分子或有机聚合物构成。

　　导电层--该层由有机塑料分子构成，这些分子传输由阳极而来的“空穴”.可采用聚苯胺作为OLED的导电聚合物。

　　发射层--该层由有机塑料分子（不同于导电层）构成，这些分子传输从阴极而来的电子；发光过程在这一层进行。可采用聚芴作为发射层聚合物。

　　阴极（可以是透明的，也可以不透明，视OLED类型而定）--当设备内有电流流通时，阴极会将电子注入电路。

　　二、OLED的制造

　　OLED生产过程中最重要的一环是将有机层敷涂到基层上。完成这一工作，有三种方法：

　　1、真空沉积或真空热蒸发（VTE）

　　位于真空腔体内的有机物分子会被轻微加热（蒸发），然后这些分子以薄膜的形式凝聚在温度较低的基层上。这一方法成本很高，但效率较低。

　　2、有机气相沉积（OVPD）

　　在一个低压热壁反应腔内，载气将蒸发的有机物分子运送到低温基层上，然后有机物分子会凝聚成薄膜状。使用载气能提高效率，并降低OLED的造价。

　　3、喷墨打印

　　利用喷墨技术可将OLED喷洒到基层上，就像打印时墨水被喷洒到纸张上那样。喷墨技术大大降低了OLED的生产成本，还能将OLED打印到表面积非常大的薄膜上，用以生产大型显示器，例如80英寸大屏幕电视或电子看板。

　　                     OLED制造

　　三、OLED的发光过程

　　OLED发光的方式类似于LED,需经历一个称为电磷光的过程。

　                                             　OLED的发光过程

　　具体过程如下：

　　1、OLED设备的电池或电源会在OLED两端施加一个电压。

　　2、电流从阴极流向阳极，并经过有机层（电流指电子的流动）。

　　3、阴极向有机分子发射层输出电子。

　　4、阳极吸收从有机分子传导层传来的电子。（这可以视为阳极向传导层输出空穴，两者效果相等。

　　5、在发射层和传导层的交界处，电子会与空穴结合。

　　6、电子遇到空穴时，会填充空穴（它会落入缺失电子的原子中的某个能级）。

　　7、这一过程发生时，电子会以光子的形式释放能量。

　　8、OLED发光。

　　9、光的颜色取决于发射层有机物分子的类型。生产商会在同一片OLED上放置几种有机薄膜，这样就能构成彩色显示器。

　　10、光的亮度或强度取决于施加电流的大小。电流越大，光的亮度就越高。

　　四、OLED的分类

　　以下是几种OLED:被动矩阵OLED、主动矩阵OLED、透明OLED、顶部发光OLED、可折叠OLED、白光OLED等。

　　每一种OLED都有其独特的用途。接下来，我们会逐一讨论这几种OLED.首先是被动矩阵和主动矩阵OLED.

　　被动矩阵OLED（PMOLED）

　　                                  被动矩阵OLED结构

　　PMOLED具有阴极带、有机层以及阳极带。阳极带与阴极带相互垂直。阴极与阳极的交叉点形成像素，也就是发光的部位。外部电路向选取的阴极带与阳极带施加电流，从而决定哪些像素发光，哪些不发光。此外，每个像素的亮度与施加电流的大小成正比。

　　PMOLED易于制造，但其耗电量大于其他类型的OLED,这主要是因为它需要外部电路的缘故。PMOLED用来显示文本和图标时效率最高，适于制作小屏幕（对角线2-3英寸），例如人们在移动电话、掌上型电脑以及MP3播放器上经常能见到的那种。即便存在一个外部电路，被动矩阵OLED的耗电量还是要小于这些设备当前采用的LCD.

　　主动矩阵OLED（AMOLED）

　              　主动矩阵OLED结构