oled_oled簡介_oled技術(shù)與應(yīng)用
OLED 顯示技術(shù)與傳統(tǒng)的 LCD 顯示方式不同,無需背光燈,采用非常薄 的有機(jī)材料涂層和玻璃基板,當(dāng)有電流通過時,這些有機(jī)材料就會發(fā)光。而且 OLED 顯示屏幕可以做得更輕更薄,可視角度更大 ,并且能夠顯著節(jié)省 電能。
目前在 OLED 的二大技術(shù)體系中 ,低分子 OLED 技術(shù)為日本掌握,而高 分子的 PLEDLG 手機(jī)的所謂 OEL 就是這個體系 ,技術(shù)及專利則由英國的科技 公司 CDT 掌握,兩者相比 PLED 產(chǎn)品的彩色化上仍有困難。而低分子 OLED 則較易彩色化,不久前三星就發(fā)布了 65530 色的手機(jī)用 OLED。
不過,雖然將來技術(shù)更優(yōu)秀的 OLED 會取代 TFT 等 LCD,但有機(jī)發(fā)光顯 示技術(shù)還存在使用壽命短、屏幕大型化難等缺陷。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,至于 OEL 則主要被 LG 采用在其 CU8180? 8280 上我們都有見到。
為了形像說明 OLED 構(gòu)造,可以將每個 OLED 單元比做一塊漢堡包,發(fā) 光材料就是夾在中間的蔬菜。每個 OLED 的顯示單元都能受控制地產(chǎn)生三種 不同顏色的光。OLED 與 LCD 一樣,也有主動式和被動式之分。被動方式下 由行列地址選中的單元被點(diǎn)亮。主動方式下,OLED 單元后有一個薄膜晶體 管(TFT),發(fā)光單元在 TFT 驅(qū)動下點(diǎn)亮。主動式的 OLED 比較省電,但被 動式的 OLED 顯示性能更佳。
1.? OLED 的結(jié)構(gòu)與原理
OLED 的基本結(jié)構(gòu)是由一薄而透明具半導(dǎo)體特性之銦錫氧化物(ITO),與 電力之正極相連,再加上另一個金屬陰極,包成如三明治的結(jié)構(gòu)。整個結(jié) 構(gòu)層中包括了:空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層 (EL)與電子傳輸層(ETL)。當(dāng)電 力供應(yīng)至適當(dāng)電壓時,正極空穴與陰極電荷就會在發(fā)光層中結(jié)合,產(chǎn)生光 亮,依其配方不同產(chǎn)生紅、綠和藍(lán) RGB 三原色,構(gòu)成基本色彩。OLED 的特 性是自己發(fā)光,不像 TFT? LCD 需要背光,因此可視度和亮度均高,其次是 電壓需求低且省電效率高,加上反應(yīng)快、重量輕、厚度薄,構(gòu)造簡單,成 本低等,被視為 21 世紀(jì)最具前途的產(chǎn)品之一。
有機(jī)發(fā)光二極體的發(fā)光原理和無機(jī)發(fā)光二極體相似。當(dāng)元件受到直流 電(Direct? Current;DC)所衍生的順向偏壓時,外加之電壓能量將驅(qū)動 電子(Electron)與空穴(Hole)分別由陰極與陽極注入元件,當(dāng)兩者在 傳導(dǎo)中相遇、結(jié)合,即形成所謂的電子-空穴復(fù)合(Electron-Hole Capture)。 而當(dāng)化學(xué)分子受到外來能量激發(fā)後,若電子自旋(Electron? Spin)和基態(tài)電子成對,則為單重態(tài)(Singlet),其所釋放的光為所謂的螢光(Fluorescence);反之,若激發(fā)態(tài)電子和基態(tài)電子自旋不成對且平行,則稱為三重態(tài)(Triplet),其所釋放的光為所謂的磷光(Phosphorescence)。
當(dāng)電子的狀態(tài)位置由激態(tài)高能階回到穩(wěn)態(tài)低能階時,其能量將分別以 光子(Light? Emission )或熱能(Heat? Dissipation)的方式放出,其中光子的部分可被利用當(dāng)作顯示功能;然有機(jī)螢光材料在室溫下并無法觀測到三重態(tài)的磷光,故 PM-OLED 元件發(fā)光效率之理論極限值僅 25%。
PM-OLED 發(fā)光原理是利用材料能階差,將釋放出來的能量轉(zhuǎn)換成光子, 所以我們可以選擇適當(dāng)?shù)牟牧袭?dāng)作發(fā)光層或是在發(fā)光層中摻雜染料以得到 我們所需要的發(fā)光顏色。此外,一般電子與電洞的結(jié)合反應(yīng)均在數(shù)十納秒 (ns)內(nèi),故 PM-OLED 的應(yīng)答速度非常快 。
典型的 PM-OLED 由玻璃基板、ITO(indium? tin? oxide;銦錫氧化物 ) 陽極(Anode)、有機(jī)發(fā)光層(Emitting Material Layer)與陰極(Cathode) 等所組成,其中,薄而透明的 ITO 陽極與金屬陰極如同三明治般地將有機(jī) 發(fā)光層包夾其中,當(dāng)電壓注入陽極的空穴(Hole)與陰極來的電子(Electron)在有機(jī)發(fā)光層結(jié)合時,激發(fā)有機(jī)材料而發(fā)光。
而目前發(fā)光效率較佳、普遍被使用的多層 PM-OLED 結(jié)構(gòu),除玻璃基板、 陰陽電極與有機(jī)發(fā)光層外,尚需制作空穴注入層(Hole Inject Layer;HIL)、 空穴傳輸層(Hole Transport Layer;HTL、 電子傳輸層(Electron Transport Layer;ETL)與電子注入層(Electron? Inject? Layer;EIL)等結(jié)構(gòu),且 各傳輸層與電極之間需設(shè)置絕緣層,因此熱蒸鍍(Evaporate)加工難度相 對提高,制作過程亦變得復(fù)雜。
由于有機(jī)材料及金屬對氧氣及水氣相當(dāng)敏感,制作完成後,需經(jīng)過封裝保護(hù)處理。PM-OLED 雖需由數(shù)層有機(jī)薄膜組成,然有機(jī)薄膜層厚度約僅。1,000~1,500 ?A (0.10~0.15 um) ,整個顯示板(Panel)在封裝加干燥劑(Desiccant)後總厚度不及 200um(2mm),具輕薄之優(yōu)勢 。
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( 發(fā)表人:胡哥 )