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显示产品行业的一场革命解析OLED技术

2009/7/3/09:10 来源:博闻网

    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。

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    OLED由以下各部分组成:

    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。OLED的制作过程——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: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。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。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发光的方式类似于LED,需经历一个称为电磷光的过程。

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    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)。

    a阴极向有机分子发射层输出电子。

    b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)3.在发射层和传导层的交界处,电子会与空穴结合。

    a.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)。

    b.这一过程发生时,电子会以光子的形式释放能量。4.OLED发光。5.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。6.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。小分子OLED与有机聚合物OLED1987年,柯达公司的科研工作者在生产首批OLED时使用的是有机小分子。尽管小分子发出的光线很亮,但科研工作者必须能在真空中将小分子沉积在OLED基层上(这道制造工序成本很高,称为真空沉积——请查阅上一节的内容)。自1990年起,研究人员已经开始采用有机聚合物大分子来发光。有机聚合物成本较低,可制成大型薄片状,因而更适于制造大屏幕显示器。

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