轻柔似纱可弯曲 OLED大显示屏揭秘

作者:李曦来源:蝌蚪五线谱发布时间:2013-07-18

被称为次时代显示技术的OLED为什么会发光?它是怎样实现彩色显示的?它有哪些优点?目前,它有什么大显示屏技术方案吗?其应用前景如何?敬请期待探索解密。

  高新科技已经越来越多地融入到了我们的日常生活中,如今在屏幕显示领域,一种名为OLED的屏幕能够被做得与纸一样薄,堪称“未来之书”。它基本与液晶和等离子这两大平板显示设备是同辈产品,2012年,OLED的产业化已经开始,大尺寸彩色显示屏已经达到批量试产阶段。与LCD相比,OLED具有主动发光,无可视视角问题;重量轻,厚度小;高亮度,高发光效率;发光材料丰富,易实现彩色显示;刷新率高,响应速度快,动态画面质量高;驱动电压低,使用温度范围广;可实现柔性弯曲显示;工艺简单,成本低;抗震能力强等一系列的优点,因此它被业界称为下一代显示屏。

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OLED为什么会发光?

  OLED (Organic Light Emitting Display)是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光的现象。其原理是用氧化铟锡(透明导电薄膜)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,电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层中相遇,形成激子并使发光分子激发,后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从氧化铟锡一侧观察到,金属电极膜同时也起了反射层的作用。这里的空穴指一个呈电中性的原子,其正电质子和负电电子的数量是相等的。现在由于少了一个负电的电子,所以那里就会呈现出一个正电性的空位。

OLED显示原理

OLED显示原理

  OLED的发光过程通常由以下5个阶段完成:

1. 在外加电场的作用下载流子的注入:电子和空穴分别从阴极和阳极向夹在电极之间的有机功能薄膜注入。

2. 载流子的迁移:注入的电子和空穴分别从电子输送层和空穴输送层向发光层迁移。

3. 载流子的复合:电子和空穴复合产生激子。

4. 激子的迁移:激子在电场的作用下迁移,能量传递给发光分子,并激发电子从基态跃迁到激发态。

5. 电致发光:激发态能量通过辐射跃迁,产生光子,释放出能量。

OLED显示屏结构

OLED显示屏结构

  根据这种发光原理而制成显示器被称为有机发光显示器,它通过电流驱动有机薄膜本身来发光,发的光可为红、绿、蓝、白等单色,同样也可以达到全彩的效果。

OLED是怎样实现彩色显示的?

  目前在OLED全彩显示屏技术方面,实现彩色化的方法主要有3种:独立发光材料法,光色转换法以及彩色滤光薄膜法。

  独立发光材料法:顾名思义是以红、绿、蓝三基色为独立发光材料进行发光,是目前OLED彩色化最常用的工艺方法。

独立发光材料法

  光色转换法:主要利用蓝光为发光源,经由光色转换薄膜将蓝光分别转换成红光或绿蓝光进而实现红、绿、蓝三色光。

光色转换法

  彩色滤光膜法:有些类似LCD,采用白色光源透过类似LCD的彩色滤光片来达到全彩的效果。

彩色滤光膜法

 

  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与可透光性,所以具有4.5~5.3电子伏特的高功函数、性质稳定且透光的氧化铟锡(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的银、铝、钙、铟、锂与镁等金属,或低功函数的复合金属来制作阴极(例如镁银)。

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