OLED的原理、应用及特点解析
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oled原理及其优点| OLED的应用领域oled是什么?OLED(Organic Light-Emitting Diode),又称为有机电激光显示、有机发光半导体(Organic Electroluminescence Display,OLED)。
OLED属于一种电流型的有机发光器件,是通过载流子的注入和复合而致发光的现象,发光强度与注入的电流成正比。
OLED在电场的作用下,阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动,分别向空穴传输层和电子传输层注入,迁移到发光层。
当二者在发光层相遇时,产生能量激子,从而激发发光分子最终产生可见光。
oled原理:OLED是指在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光的现象。
其原理是用ITO玻璃透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极,在一定电压驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层,然后分别迁移到发光层,相遇形成激子使发光分子激发,后者经过辐射后发出可见光。
辐射光可从ITO 一侧观察到,金属电极膜同时也起了反射层的作用。
oled优点:(1)功耗低与LCD相比,OLED不需要背光源,而背光源在LCD中是比较耗能的一部分,所以OLED是比较节能的。
例如,24in的AMOLED模块功耗仅仅为440mw,而24in 的多晶硅LCD模块达到了605mw。
(2)响应速度快OLED技术与其他技术相比,其响应速度快,响应时间可以达到微秒级别。
较高的响应速度更好的实现了运动的图像。
根据有关的数据分析,其响应速度达到了液晶显示器响应速度的1000倍左右。
(3)较宽的视角与其他显示相比,由于OLED是主动发光的,所以在很大视角范围内画面是不会显示失真的。
其上下,左右的视角宽度超过170度。
(4)能实现高分辨率显示大多高分辨率的OLED显示采用的是有源矩阵也就是AMOLED,它的发光层可以是吸纳26万真彩色的高分辨率,并且随着科学技术的发展,其分辨率在以后会得到更高的提升。
oled发光原理OLED是指在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光的现象。
其原理是用ITO玻璃透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极,在一定电压驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层,然后分别迁移到发光层,相遇形成激子使发光分子激发,后者经过辐射后发出可见光。
辐射光可从ITO 一侧观察到,金属电极膜同时也起了反射层的作用。
OLED的工作原理是:在一定电场驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子传输层和空穴传输层,并在发光层中相遇,形成的激子最终导致可见光的发射。
(二)OLED器件特点1、全固态器件,可实现柔软显示2、工艺简单,成本低3、高亮度,低能耗4、使用温度范围广,抗震能力强5、响应速度快,动态画面质量高6、主动发光,无视角问题7、重量轻,厚度薄有机发光显示技术由非常薄的有机材料涂层和玻璃基板构成。
当有电荷通过时这些有机材料就会发光。
OLED发光的颜色取决于有机发光层的材料,故厂商可由改变发光层的材料而得到所需之颜色。
有源阵列有机发光显示屏具有内置的电子电路系统因此每个像素都由一个对应的电路独立驱动。
OLED具备有构造简单、自发光不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广等优点,技术提供了浏览照片和视频的最佳方式而且对相机的设计造成的限制较少。
要理解OLED的自发光,就必须不得不提到LCD。
LCD跟OLED 是目前主流的两种显示技术,LCD依靠LED/CCFL背光源发光,而OLED则是主动发光。
可以形象理解为OLED屏幕每个像素点都是一个小灯泡,而LCD则是百叶窗后面放几个大灯泡。
LCD可以在几百上千个分区内进行控光,而OLED相当于拥有几百万、甚至上千万的像素级灯管,控光能力当然不是一个数量级。
OLED是指有机发光二极管,或称为有机电致发光器件。
原理很简单,人们很早就发现将某种有机材料(小分子的或者聚合物的)夹在正负电极之间,当施加电压并有电流流过时,该有机材料就会发光,当选择不同的有机材料,就会获得不同的发光色,从而可以制作彩色显示屏。
电视机的OLED技术解析OLED(有机发光二极管)技术是一种新型的显示技术,它在电视机领域引起了巨大的变革。
本文将对OLED技术进行详细解析,包括其原理、工艺以及对电视机显示效果的影响。
一、OLED技术原理OLED技术利用有机材料发光的特性来实现显示效果。
有机材料在电流通过时会发出特定波长的光,这种特性可用于制造显示器的像素点。
传统的LCD(液晶显示)技术需要背光源,而OLED技术的每个像素点都是自发光的,因此能够实现更高的对比度和更广的色域。
OLED技术的核心组件是OLED面板,它由多个红、绿、蓝三色的发光二极管组成。
这些发光二极管可以通过调节电流和电压的方式来控制发光的亮度和颜色。
每个像素点都是独立的,因此可以实现更加细腻的图像显示。
二、OLED技术工艺OLED技术的制造工艺相对复杂,包括有机材料的生长、光电转换层的制备、电子传输层和发光层的制作等多个步骤。
这些步骤需要高温、真空以及一系列的复杂设备来完成。
制造过程中的任何一环出现问题都可能导致整个面板的不工作或者损坏,因此OLED技术的制造对生产工艺要求较高。
OLED技术的工艺改进也是一个不断进行的过程。
随着技术的进步,制造成本逐渐下降,产品质量也逐渐提高。
目前,有关机构正在研究和开发更高效、更稳定的OLED制造工艺,以满足市场对高质量显示器的需求。
三、OLED技术对电视机显示效果的影响OLED技术的应用使得电视机的显示效果得到了很大地提升。
首先,OLED技术能够实现真正的纯黑色显示,因为在显示黑色时,每个像素点都可以关闭,这样就不会出现灰暗的背光泄漏现象。
与此同时,亮度可以非常精准地控制,所以OLED电视可以实现更高的黑暗细节展示能力。
其次,OLED技术具有非常高的对比度,可以在同一画面中呈现出更加鲜明的色彩与细节。
对比度越高,画面的层次感越强,观影体验也越好。
此外,OLED技术还具有更快的响应速度和更宽的视角。
响应速度快的意思是在显示快速运动画面时,OLED电视不会出现画面模糊或残影的情况。
OLED显示原理调研一、OLED显示原理介绍有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode, OLED)是一种可以直接发光的有机材料,将其应用于显示技术中可以实现高对比度和广视角等优势。
OLED显示原理主要基于电致发光机制,即通过在有机材料中施加电场来激发其电子和空穴并重新组合形成电子-空穴复合态,从而散发出光。
二、OLED显示原理详解1.OLED结构OLED显示器通常由五个主要组件构成:底座玻璃基板、透明导电层、有机发光材料层、电子传输层和阳极。
其中底座玻璃基板用于提供显示屏的支撑结构,透明导电层用于传递电荷和导电,有机发光材料层通常由包含发光层和电子传输层两部分组成,发光层负责发光,电子传输层则用于输送电子和空穴。
阳极用于注入正电荷,使有机分子激发发光。
2.OLED工作机制OLED显示器通过施加电场来操控有机分子的电子和空穴,从而实现发光。
当电流通过透明导电层时,电子会从阴极移动到有机发光材料层,而空穴则从阳极移动至有机发光材料层,产生电子-空穴复合态。
在复合态过程中,部分能量以光子的形式释放出来,形成可见光。
OLED显示器的光谱特征取决于有机发光材料的性质和结构。
不同的材料和结构会导致不同的发光颜色,例如红、绿、蓝等。
OLED技术还可以实现全彩显示,通过控制不同颜色的有机发光材料的组合,可以获得丰富的颜色表现。
三、OLED显示原理的优势和应用1.高对比度:OLED显示器可以实现高对比度和真实黑色,因为在无电流流过的情况下,OLED可以完全关闭像素点,达到真正的黑色效果,与LCD显示器相比有明显优势。
2.广视角:OLED显示器的视角范围大,几乎没有视角偏移问题,用户可以从几乎任何角度观看屏幕内容。
3.快速响应时间:由于OLED显示器的光子是由电子-空穴复合态释放出来的,而不是通过液晶分子的取向改变来实现光的开关,因此OLED显示器具有更高的响应速度。
4.薄型轻便:OLED显示器可以制造得非常薄,这对于便携设备和曲面显示器等应用非常有利。
OLED显示屏详细介绍OLED是有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode)的简称,是一种非常先进的显示技术。
相比于传统液晶显示屏,OLED显示屏具有更高的对比度、更快的响应时间、更广的观看角度和更低的能耗。
在这篇文章中,我们将详细介绍OLED显示屏的原理、构造和应用。
一、OLED显示屏原理OLED显示屏的原理是通过有机材料的电致发光效应来实现。
有机材料在受到电流激发后,能够发出光线。
OLED显示屏由一系列发光层、电子注入层和导电层组成。
当电流通过导电层传递时,电子会进入电子注入层,并通过能量级的平衡跃迁到带有能量的发光分子。
这些带有能量的发光分子会发射光子,并随即发出光线。
二、OLED显示屏构造OLED显示屏有两类构造:被动矩阵和有源矩阵。
被动矩阵结构是最简单的构造方式,每个发光单元由一个像素和两根导电线组成。
导电线在垂直和水平方向上交叉,通过改变交叉处的电流,来控制每个像素的亮度。
然而,被动矩阵结构的缺点是只能支持较小的分辨率。
有源矩阵结构是更常见的构造方式,每个发光单元由一个像素和一个驱动晶体管组成。
每个像素都有一个独立的晶体管,可以通过改变晶体管的电压来控制像素的亮度。
有源矩阵结构可以支持更高的分辨率和更好的图像质量。
三、OLED显示屏的优势1.对比度高:OLED显示屏可以实现非常高的对比度,黑色更加纯黑,白色更加纯白。
这是因为OLED显示屏在发出黑色时可以完全关闭像素,而液晶显示屏则需要通过调整背光来达到黑色效果。
2.观看角度广:OLED显示屏具有非常宽的观看角度,无论从哪个角度观看,都可以保持图像的清晰度和色彩饱和度。
这使得OLED显示屏非常适合用于电视、手机和平板电脑等设备。
3.响应时间快:OLED显示屏的响应时间非常快,可以达到微秒级别。
这意味着在显示动态图像或视频时,OLED显示屏可以提供更加清晰和流畅的画面。
4.能耗低:OLED显示屏不需要背光,只有在需要显示的像素上才消耗电力。
OLED介绍汇总OLED(Organic Light Emitting Diode,有机发光二极管)是一种新型的显示技术,它采用有机材料制成的发光层作为显示元素,具有自发光、高对比度、快速响应、广视角、薄轻透明等优点,因而被广泛应用于各种显示设备中。
下面是对OLED技术的详细介绍。
首先,OLED技术的基本原理是通过有机发光材料在电流的作用下直接发光。
OLED显示屏由玻璃基底、透明导电膜、有机发光材料和阴极构成。
当电流通过透明导电膜和阴极流过有机发光材料时,有机发光材料会发出可见光。
不同于传统的液晶显示屏需要后光源照亮,在OLED显示屏中,每一个像素点都是自发光的,因此具有更高的对比度和更真实的色彩表现。
其次,OLED技术相比于传统的显示技术具有许多明显的优势。
首先是对比度,OLED显示屏的亮度可以达到2000 cd/m²以上,而传统液晶显示屏的亮度一般只有几百cd/m²,因此OLED显示屏的对比度更高,能够呈现更细腻的画面。
其次是响应时间,OLED显示屏的响应时间可以达到纳秒级别,而传统液晶显示屏的响应时间在毫秒级别,因此OLED显示屏在显示快速动态画面时更流畅。
此外,OLED显示屏的观看角度可以达到接近180度,而传统液晶显示屏在观看角度较大时会出现色彩变化和亮度降低的问题。
另外,OLED显示屏还具有薄透明、柔性等特点,可以应用于各种形状的显示设备。
除了上述优点,OLED技术还具有一些其他的特点和应用。
首先是对环境的友好性,OLED显示屏不含重金属等有害物质,相比传统液晶显示屏更环保。
其次是功耗的节约,OLED显示屏只有在亮度变化时才需要消耗能量,因此在静态画面显示时能够大幅降低功耗。
此外,OLED技术还可以实现柔性显示,即将OLED屏幕制成柔性的材料,可以用于制作弯曲屏幕或可卷曲屏幕,从而给显示设备带来更多的设计灵活性和创新性。
目前,OLED技术已经广泛应用于各种显示设备中。
OLED显示技术介绍OLED显示技术,全称有机发光二极管显示技术(Organic Light-Emitting Diode Display),是一种通过有机化合物发光的电致发光技术。
相比传统的液晶显示技术,OLED具有更高的对比度、更快的响应速度、更宽的视角、更薄轻便的设计和更低的功耗。
本文将介绍OLED显示技术的结构、工作原理、优势和应用。
OLED显示技术的结构基本上由四个主要部分组成:发光层、电子传输层、电子注入层以及电子导体层。
发光层是整个OLED结构的关键所在,其由导电有机分子材料组成,当电子-空穴的复合过程发生时,会发射出可见光。
电子传输层、电子注入层和电子导体层是确保电子正常注入到发光层并避免电子与其他材料产生相互作用的关键层。
OLED显示技术的工作原理是利用电流通过电子传输层,使得电子从负极运动至阳极。
当电子运动到达发光层时,与电荷空穴结合产生新的能量级。
当能量级下降到底部时,电子与空穴结合释放出能量,产生可见光。
这种机制使得OLED显示技术能够直接发射光,不需要背光源,实现真正的自发光。
OLED显示技术相对于传统的液晶显示技术具有多项优势。
首先,OLED显示器具有更高的对比度。
OLED能够产生真正的黑色,因为每一个像素点都可以独立发光,而不需要背光源,因此黑色会完全显示,增加了对比度。
其次,OLED具有更快的响应速度。
由于OLED显示技术无需背光源和液晶调节器,因此响应速度更快,可以实现更流畅的图像显示。
此外,OLED显示器具有更高的视角。
由于OLED的发光层可以产生均匀的发光,而不需要液晶对光进行调节,因此OLED显示器在各个角度下具有一致的显示效果。
最后,OLED显示器具有更薄轻便的设计。
由于OLED无需背光源,可以实现更薄的设计,并且不需要额外的光学膜,因此更轻便。
OLED显示技术的应用非常广泛。
目前,OLED广泛应用于智能手机、平板电脑和电视等消费电子产品中。
由于OLED显示器可以实现更高的对比度和更宽的视角,因此它在移动设备中显示图像和视频时,可以提供更好的视觉体验。
OLED基础知识汇总OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)是一种新型的发光材料和显示技术。
相比于传统的液晶显示技术,OLED具有自发光、视角广、高对比度、响应速度快、薄柔等优点,因此在显示领域有广泛的应用前景。
本文将会对OLED的基础知识进行汇总,包括OLED的原理、结构、分类以及优缺点等方面。
1. OLED原理:OLED是一种由有机分子构成的薄膜发光材料,通过对外加电场的激发,有机材料发生电子转移,产生激子(电荷对)。
当激子再次分离时,从高能级到低能级的电子释放出能量,发光的同时也生成辅助电流。
这种电激发发光的方式称为电致发光(Electroluminescence)。
2.OLED结构:OLED通常由玻璃基板、透明导电层(ITO)、有机发光层、电子注入层和金属电极组成。
有机发光层可以分为发光层(EML)、辅助传输层(ETL)和电子输运层(HTL)。
金属电极用于向有机材料输送电子。
3.OLED分类:根据有机材料的不同,OLED可以分为分子型OLED (MOLED)和聚合物型OLED(POLED)。
MOLED使用有机小分子作为发光材料,POLED使用有机高分子作为发光材料。
MOLED在发光效率、寿命和响应速度方面表现优异,而POLED则具有更大的灵活性和可塑性。
4.OLED优点:-自发光:OLED不需要背光模组,每个像素都是自己发光的,节省能源。
-视角广:OLED的发光机制决定了它在各种角度下都能保持较好的亮度和颜色表现。
-高对比度:OLED的黑色是真正的纯黑色,可以实现无限对比度。
-响应速度快:OLED的响应速度更快,适合用于显示动态图像和视频。
-薄柔:OLED是非常薄的,适合应用于柔性显示和曲面显示。
5.OLED缺点:-有机材料的稳定性较差:OLED的有机材料对湿度、氧气和紫外线等环境因素比较敏感,容易导致寿命降低。
-燃烧问题:由于OLED使用的是有机材料,当出现电气故障时,可能会发生燃烧。
OLED显示器件的原理及应用OLED(有机发光二极管)是一种采用有机材料制造的薄膜发光器件。
它是一种新型的显示技术,具有自发光、宽视角、高对比度、快速响应速度、自发光等优点。
下面将详细介绍OLED显示器件的原理及应用。
一、OLED显示原理1.载流子注入:OLED显示器件中有两种载流子,即电子和空穴,通过不同电极施加电压,使得电子从阴极注入,空穴从阳极注入。
2.载流子复合:电子与空穴在有机发光材料中发生复合,产生激子。
激子有两种形式,一种是束缚态激子,不能辐射发光;另一种是自由态激子,可以辐射发光。
3.激发态的辐射:自由态激子经过光激发后,返回原位产生电子-空穴重新结合并辐射出光子。
光子的颜色是由有机材料的成分和结构决定的。
4.光子辐射:辐射后的光子从有机材料中发射出来,形成OLED的发光区域。
在OLED的显示过程中,通过控制电信号,可以控制光子的发射和灭灯,以实现图像显示。
二、OLED显示器件的主要应用1.平板显示器:OLED显示器件具有极高的对比度和鲜艳的色彩,可以实现更加真实的色彩表现。
因此,OLED显示器件在平板电脑、笔记本电脑等移动设备中得到了广泛应用。
2.智能手机:OLED显示器件具有自发光的特性,因此可以做得更薄更轻,并且显示效果更好。
目前,大部分高端智能手机都采用了OLED显示屏。
3.电视:OLED显示器件可以自发光,并且响应速度极快,可以达到毫秒级别的响应速度,因此可以实现更加流畅的动态图像显示,并且在高对比度下也能够保持图像的清晰度。
因此,OLED显示器件在高端电视领域得到了广泛应用。
4.车载显示器:OLED显示器件可以在宽视角下保持图像的清晰度,因此在车载显示器领域得到了广泛应用。
车载显示器可以用于导航、娱乐系统等。
5.可穿戴设备:OLED显示器件具备柔性和薄型的特点,可以与曲面结合,可以制作柔性显示屏。
因此,在可穿戴设备领域,OLED显示器件得到了广泛应用,如智能手表、智能眼镜等。
OLED的结构原理及优缺点OLED,即有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode),是一种采用可溶于有机物作为发光材料的显示技术。
OLED显示器的结构原理和优缺点如下:结构原理:OLED显示器由五个主要组件构成:有机电致发光材料层,电子传输层,电子注入层,阳极和阴极。
1.有机电致发光材料层:以有机化合物为基础的发光物质,其能实现电荷迁移并且产生可见的光。
2.电子传输层:用于将电子传输到有机电致发光材料层,在OLED显示器中发挥电子注入和电子传输的作用。
3.电子注入层:用于在阳极和阴极之间注入电子,以便在有机电致发光材料层中产生电流。
4.阳极和阴极:阳极是用于注入正电子,阴极是用于注入电子,它们之间形成电场以促进电子的注入。
工作原理:当有正向电压施加在阳极上,负向电压施加在阴极上时,电子从阴极注入到电子传输层,同时空穴从阳极注入到电子传输层。
当电子和空穴在有机电致发光材料层相遇时,会发生复合并产生光子。
这样产生的光子经过OLED的透明阳极出射,形成可见光。
优点:1.自发光:OLED显示器的每个像素都是自发光的,不需要背光模块,所以可以实现更高的对比度和更大的观看角度。
2.快速响应时间:OLED的响应时间很快,可以达到微秒级,对于快速移动的视觉效果非常适用。
3.极薄柔性:OLED显示器可以制作得非常薄且柔韧,可用于制作弯曲、折叠、卷曲等形状的显示屏。
4.良好的颜色表现:OLED显示器可以实现广色域,能够更准确地还原色彩,并且颜色饱和度高。
5.能耗低:OLED显示器只有在亮度变化时才需要耗电,黑色区域不需要能量供应,因此在显示大量黑色内容时可以实现较低的能耗。
缺点:1.寿命短:OLED显示器的寿命相对较短,其有机发光材料和有机电子传输层会随着时间推移而逐渐退化。
2.显示一致性差:由于有机材料的本质,OLED显示器容易产生亮度和颜色的不均匀现象,尤其在大面积的显示中更明显。
OLED的原理应用及特点第一节、概述1947年出生于香港的美籍华裔教授邓青云在实验室中发现了有机发光二极体,也就是OLED,由此展开了对OLED的研究,1987年,邓青云教授和Vanslyke 采用了超薄膜技术,用透明导电膜作阳极,AlQ3作发光层,三芳胺作空穴传输层,Mg/Ag 合金作阴极,制成了双层有机电致发光器件。
1990 年,Burroughes 等人发现了以共轭高分子PPV 为发光层的OLED,从此在全世界范围内掀起了OLED 研究的热潮。
邓教授也因此被称为“OLED之父”。
OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,具有自发光的特性,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。
而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄,OLED技术发展(15张)可视角度更大,并且能够显著节省电能。
目前在OLED的二大技术体系中,低分子OLED技术为日本掌握,而高分子的PLED,LG手机的所谓OEL就是这个体系,技术及专利则由英国的科技公司CDT掌握,两者相比PLED产品的彩色化上仍有困难。
而低分子OLED 则较易彩色化,不久前三星就发布了65530色的手机用OLED。
不过,虽然将来技术更优秀的OLED会取代TFT等LCD,但有机发光显示技术还存在使用寿命短、屏幕大型化难等缺陷。
目前采用OLED的主要是三星如新上市的SCH-X339就采用了256色的OLED,以及索尼发布的次时代掌机PSV,至于OEL则主要被LG采用在其CU8180 8280上我们都有见到。
为了形像说明OLED构造,可以将每个OLED单元比做一块汉堡包,发光材料就是夹在中间的蔬菜。
每个OLED的显示单元都能受控制地产生三种不同颜色的光。
OLED与LCD一样,也有主动式和被动式之分。
被动方式下由行列地址选中的单元被点亮。
主动方式下,OLED单元后有一个薄膜晶体管(TFT),发光单元在TFT驱动下点亮。
主动式OLED应该比被动式OLED 省电,且显示性能更佳。
编辑本段第二节、OLED的结构、原理OLED的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO),与电力之正极相连,再加上另一个金属阴极,包成如三明治的结构。
整个结构层中包括了:空穴传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。
当电力供应至适当电压时,正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合,产生光亮,依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色,构成基本色彩。
OLED的特性是自己发光,不像TFT LCD需要背光,因此可视度和亮度均高,其次是电压需求低且省电效率高,加上反应快、重量轻、厚度薄,构造简单,成本低等,被视为 21世纪最具前途的产品之一。
有机发光二极体的发光原理和无机发光二极体相似。
当元件受到直流电(Direct Current;DC)所衍生的顺向偏压时,外加之电压能量将驱动电子(Electron)与空穴(Hole)分别由阴极与阳极注入元件,当两者在传导中相遇、结合,即形成所谓的电子-空穴复合(Electron-Hole Capture)。
而当化学分子受到外来能量激发後,若电子自旋(Electron Spin)和基态电子成对,则为单重态(Singlet),其所释放的光为所谓的荧光(Fluorescence);反之,若激发态电子和基态电子自旋不成对且平行,则称为三重态(Triplet),其所释放的光为所谓的磷光(Phosphorescence)。
当电子的状态位置由激态高能阶回到稳态低能阶时,其能量将分别以光子(Light Emission)或热能(Heat Dissipation)的方式放出,其中光子的部分可被利用当作显示功能;然有机荧光材料在室温下并无法观测到三重态的磷光,故PM-OLED元件发光效率之理论极限值仅25%。
PM-OLED发光原理是利用材料能阶差,将释放出来的能量转换成光子,所以我们可以选择适当的材料当作发光层或是在发光层中掺杂染料以得到我们所需要的发光颜色。
此外,一般电子与电洞的结合反应均在数十纳秒(ns)内,故PM-OLED的应答速度非常快。
P.S.:PM-OLED的典型结构。
典型的PM-OLED由玻璃基板、ITO(indium tin oxide;铟锡氧化物)阳极(Anode)、有机发光层(Emitting Material Layer)与阴极(Cathode)等所组成,其中,薄而透明的ITO阳极与金属阴极如同三明治般地将有机发光层包夹其中,当电压注入阳极的空穴(Hole)与阴极来的电子(Electron)在有机发光层结合时,激发有机材料而发光。
而目前发光效率较佳、普遍被使用的多层PM-OLED结构,除玻璃基板、阴阳电极与有机发光层外,尚需制作空穴注入层(Hole Inject Layer;HIL)、空穴传输层(Hole Transport Layer;HTL)、电子传输层(Electron Transport Layer;ETL)与电子注入层(Electron Inject Layer;EIL)等结构,且各传输层与电极之间需设置绝缘层,因此热蒸镀(Evaporate)加工难度相对提高,制作过程亦变得复杂。
由于有机材料及金属对氧气及水气相当敏感,制作完成後,需经过封装保护处理。
PM-OLED虽需由数层有机薄膜组成,然有机薄膜层厚度约仅1,000~1,500A°(0.10~0.15 um),整个显示板(Panel)在封装加干燥剂(Desiccant)後总厚度不及200um(2mm),具轻薄之优势。
编辑本段第三节、有机发光材料的选用有机材料的特性深深地影响元件之光电特性表现。
在阳极材料的选择上,材料本身必需是具高功函数(High work function)与可透光性,所以具有4.5eV-5.3eV的高功函数、性质稳定且透光的ITO透明导电膜,便被广泛应用于阳极。
在阴极部分,为了增加元件的发光效率,电子与电洞的注入通常需要低功函数(Low work function)的Ag、Al、Ca、In、Li与Mg等金属,或低功函数的复合金属来制作阴极(例如:Mg-Ag镁银)。
适合传递电子的有机材料不一定适合传递空穴,所以有机发光二极体的电子传输层和空穴传输层必须选用不同的有机材料。
目前最常被用来制作电子传输层的材料必须制膜安定性高、热稳定且电子传输性佳,一般通常采用萤光染料化合物。
如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等。
而空穴传输层的材料属于一种芳香胺萤光化合物,如TPD、TDATA等有机材料。
有机发光层的材料须具备固态下有较强萤光、载子传输性能好、热稳定性和化学稳定性佳、量子效率高且能够真空蒸镀的特性,一般有机发光层的材料使用通常与电子传输层或电洞传输层所采用的材料相同,例如Alq 被广泛用于绿光,Balq和DPVBi则被广泛应用于蓝光。
一般而言,OLED可按发光材料分为两种:小分子OLED和高分子OLED (也可称为PLED)。
小分子OLED和高分子OLED的差异主要表现在器件的制备工艺不同:小分子器件主要采用真空热蒸发工艺,高分子器件则采用旋转涂覆或喷涂印刷工艺。
小分子材料厂商主要有:Eastman、Kodak、出光兴产、东洋INK制造、三菱化学等;高分子材料厂商主要有:CDT、Covin、Dow Chemical、住友化学等。
目前国际上与OLED有关的专利已经超过1400份,其中最基本的专利有三项。
小分子OLED的基本专利由美国Kodak公司拥有,高分子OLED的专利由英国的CDT(Cambridge DisPlay Technology)和美国的Uniax公司拥有。
编辑本段第四节、OLED关键工艺一、氧化铟锡(ITO)基板前处理(1) ITO表面平整度:ITO目前已广泛应用在商业化的显示器面板制造,其具有高透射率、低电阻率及高功函数等优点。
一般而言,利用射频溅镀法(RF sputtering)所制造的ITO,易受工艺控制因素不良而导致表面不平整,进而产生表面的尖端物质或突起物。
另外高温锻烧及再结晶的过程亦会产生表面约10 ~ 30nm的突起层。
这些不平整层的细粒之间所形成的路径会提供空穴直接射向阴极的机会,而这些错综复杂的路径会使漏电流增加。
一般有三个方法可以解决这表面层的影响?U一是增加空穴注入层及空穴传输层的厚度以降低漏电流,此方法多用于PLED及空穴层较厚的OLED(~200nm)。
二是将ITO玻璃再处理,使表面光滑。
三是使用其它镀膜方法使表面平整度更好。
(2) ITO功函数的增加:当空穴由ITO注入HIL时,过大的位能差会产生萧基能障,使得空穴不易注入,因此如何降低ITO / HIL接口的位能差则成为ITO前处理的重点。
一般我们使用O2-Plasma方式增加ITO中氧原子的饱和度,以达到增加功函数之目的。
ITO经O2-Plasma处理后功函数可由原先之4.8eV提升至5.2eV,与HIL的功函数已非常接近。
加入辅助电极,由于OLED为电流驱动组件,当外部线路过长或过细时,于外部电路将会造成严重之电压梯度,使真正落于OLED组件之电压下降,导致面板发光强度减少。
由于ITO电阻过大(10 ohm / square),易造成不必要之外部功率消耗,增加一辅助电极以降低电压梯度成了增加发光效率、减少驱动电压的快捷方式。
铬(Cr:Chromium)金属是最常被用作辅助电极的材料,它具有对环境因子稳定性佳及对蚀刻液有较大的选择性等优点。
然而它的电阻值在膜层为100nm时为2 ohm / square,在某些应用时仍属过大,因此在相同厚度时拥有较低电阻值的铝(Al:Aluminum)金属(0.2 ohm / square)则成为辅助电极另一较佳选择。
但是,铝金属的高活性也使其有信赖性方面之问题因此,多叠层之辅助金属则被提出,如:Cr / Al / Cr 或Mo / Al / Mo,然而此类工艺增加复杂度及成本,故辅助电极材料的选择成为OLED工艺中的重点之一。
二、阴极工艺在高解析的OLED面板中,将细微的阴极与阴极之间隔离,一般所用的方法为蘑菇构型法(Mushroom structure approach),此工艺类似印刷技术的负光阻显影技术。
在负光阻显影过程中,许多工艺上的变异因子会影响阴极的品质及良率。
例如,体电阻、介电常数、高分辨率、高Tg、低临界维度(CD)的损失以及与ITO或其它有机层适当的黏着接口等。
三、封装⑴吸水材料:一般OLED的生命周期易受周围水气与氧气所影响而降低。
水气来源主要分为两种:一是经由外在环境渗透进入组件内,另一种是在OLED工艺中被每一层物质所吸收的水气。
为了减少水气进入组件或排除由工艺中所吸附的水气,一般最常使用的物质为吸水材(Desiccant)。