显示/光电技术中的OLED的分类和结构原理及发光过程解析

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 　　 显示/光电技术中的OLED（Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管）是一种先进的显示技术，因其独特的优势而被广泛应用于智能手机、电视、平板电脑等电子设备的显示屏中。OLED技术的核心在于其有机分子薄片，当施加电压时，这些分子能够直接发出光线，因此在对比度、响应速度、视角和能耗方面表现优越。 OLED的结构主要包括以下几个部分： 1. 基层：基层是整个OLED的基础，通常由透明塑料、玻璃或金属箔制成，用于支撑OLED结构。 2. 阳极：阳极是透明的，负责在电流通过时消除电子，增加电子“空穴”。 3. 有机层：包括导电层和发射层，均由有机物质构成，导电层传输阳极的“空穴”，发射层则传输阴极的电子并负责发光。 4. 阴极：阴极可以是透明的，也可以是不透明的，其作用是在电流流动时注入电子。 OLED的制造过程主要依赖于真空沉积（VTE）、有机气相沉积（OVPD）和喷墨打印等技术。其中，真空沉积是早期常用的方法，成本较高但效率低；OVPD通过载气提高了效率和降低成本；喷墨打印技术则使得大规模、低成本生产成为可能，尤其适合大面积显示器的制作。 OLED的发光过程基于电磷光现象。当电压施加到OLED两端时，电流从阴极流向阳极，电子与空穴在发射层相遇并复合，释放出的能量以光子形式发出，形成可见光。光的颜色取决于发射层有机物分子的种类，而亮度则与施加电流的大小成正比。 OLED的分类广泛，包括： 1. 被动矩阵OLED（PMOLED）：适用于小型显示器，由阳极带和阴极带交叉形成的像素决定发光。 2. 主动矩阵OLED（AMOLED）：使用TFT背板控制每个像素，更适合大型和高分辨率显示器。 3. 透明OLED：允许光线透过，适用于透明显示应用。 4. 顶部发光OLED：光源从器件的顶部发出，提高显示性能。 5. 可折叠OLED：柔性基底使屏幕可以弯曲或折叠，适合未来便携式设备。 6. 白光OLED：用于照明，提供高效的固态照明解决方案。 尽管OLED具有许多优势，如高对比度、快速响应和低能耗，但也存在挑战，如长期使用后的亮度衰退、蓝光寿命较短和制造成本高等问题。随着技术的不断发展，这些问题正在逐步得到解决，OLED技术的应用前景十分广阔。