OLED(Organic Light-Emitting Diode)全称有机发光二极管,是一种电致发光器件,主要用于制造 OLED 显示器。OLED 发光的本质是将电能转换为光能,有机材料在电场驱动下通过载流子注入和复合导致发光的现象。其基本过程是用 ITO(Indium tin oxide,氧化铟锡)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,电子和空穴分别通过阴极和阳极注入有机发光层并发生复合,能量以光子的形式释放出来。OLED显示技术由于不需要背景光源、对比度高、厚度薄、视角广、低能耗、响应速度快、可用于柔性显示屏、适用温度范围广、构造简单等优异特性,被普遍认为是继 CRT、LCD之后的下一代新兴显示技术。
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有机发光层是 OLED 的核心部分,根据发光材料的不同,OLED 器件可以分为两大类:小分子器件和高分子器件。小分子 OLED 技术发展得较早,已经具备较高的商业化生产水平,是目前 OLED 设备常用的技术。高分子 OLED 又被称为 PLED(PolymerLED),聚合物可以采用旋涂、喷墨印刷等方法制备薄膜,从而可以降低器件生产成本,比较有利于大尺寸显示器的加工。小分子 OLED 技术主要集中于日本、韩国、中国台湾这三个地区,而 PLED 技术主要由欧洲厂家发展,其技术及专利由英国的科技公司 CDT掌握。两大技术体系相比,PLED 技术受限于红、绿、蓝三像素独立定位困难的瓶颈,目前尚难以大规模应用。
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按照驱动方式的不同,OLED 可分为无源驱动(PMOLED 被动式)和有源驱动(AMOLED 主动式) 。PMOLED 以扫描方式点亮阵列中的像素,每个像素都是在短脉冲模式下瞬间高亮度发光,优点是结构简单,成本较低,但因为驱动电压较高,不适合应用在大尺寸和高分辨率面板上。AMOLED 具有完整的阴极层、有机分子层以及阳极层,而且 AMOLED 采用 TFT 基板控制,每个像素都可以连续且独立的驱动发光,适用于中大尺寸显示,特别是大尺寸全彩色动态图像显示。AMOLED 驱动电压低、省电、发光元件寿命长,广泛应用于电脑、电视等大尺寸、高分辨率的显示设备。PMOLED 仅少量应用于车载面板等低分辨率的显示设备。
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OLED 的制造过程通常是在玻璃基板上沉积一层铟锡氧化物(ITO)薄膜作为阳极,在阳极上沉积厚度约几十纳米的有机发光材料作为发光层,然后再沉积一层低功函数的金属薄膜作为阴极。不同的发光材料可以使 OLED 器件产生不同颜色的光,将红、绿、蓝三种器件集成制造全彩 OLED 显示器。为了提升 OLED 的发光效率,需要增强电子和空穴的注入和传输能力,通常在阳极和发光层之间增加空穴注入层(HIL)和空穴传输层(HTL),在阴极和发光层之间增加电子注入层(EIL)和电子传输层(ETL)。
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