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OLED显示原理

[ 来源:飞达光学网]
 

OLED (Organic Light Emitting Display,有机电致发光显示,又称“有机EL显示”)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ITO透明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ITO一侧观察到,金属电极膜同时也起了反射层的作用。根据这种发光原理而制成显示器被称为有机发光显示器,也叫OLED显示器。

OLED是如何发现的

1979年的一天晚上,在柯达公司从事科学研究工作的华裔科学家邓青云(Dr. C.W.Tang)博士在回家的路上忽然想起有东西忘记在实验室。回到实验室,他发现黑暗中有个亮的东西。打开灯,原来是一块做实验的有机蓄电池在发光。这是怎么回事?OLED研究就由此开始.邓博士由此也被称为OLED之父。

OLED显示材料

光的颜色与材料有关。一种方法是用小分子层工作,例如铝氧化物。另一种方法是将激活的色素嵌入聚合物长链,这种聚合物非常容易溶化,可以制成涂层。

OLED效率更高

电子流和载流子通常是不等量的。这意味着,占主导地位的载流子穿过整个结构层时,不会遇到从相反方向来的电子,能耗投入大,效率低。如果一个有机层用两个不同的有机层来代替,就可以取得更好的效果:当正极的边界层供应载流子时,负极一侧非常适合输送电子,载流子在两个有机层中间通过时,会受到阻隔,直至会出现反方向运动的载流子,这样效率就明显提高了。很薄的边界层重新结合后,产生细小的亮点,就能发光。 如果有三个有机层,分别用于输送电子、输送载流子和发光,效率就会更高。

OLED的技术特点

有机发光二极管利用了电子发光的特性:当电流通过时,某些材料会发光。而且从每个角度看,都比液晶显示器清晰。与LCD相比,OLED具有主动发光,无视角问题;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;响应速度快,动态画面质量高;使用温度范围广;可实现柔软显示;工艺简单,成本低;抗震能力强等一系列的优点,因此它被专家称为未来的理想显示器。

OLED发光,而LCD不发光

和液晶显示屏(LCD)最大的不同在于,有机发光二极管本身就是光源。在液晶显示器中,输入电压不同,微小的液晶会改变方向,它们会使从背景光源发出的白色光穿过/挡住,这一原理也使视角受到了限制。从侧面看效果很差,或根本看不出来。液晶显示器如果由于发光的颜色错误会出现像素差错,而在有机发光二极管中这种错误几乎不会出现。

主动阵列或被动阵列

和液晶显示器一样,有机发光二极管也有主动和被动阵列的变化。在被动阵列有机发光二极管中,受电压影响,通过行数和列数显示像素的位置。而在主动阵列的有机发光二极管中,电子的回流面积作为感光底层,每个像素至少可以通过两个晶体控制。

OLED的市场前景

OLED具有超轻薄、全固化、自发光、响应速度快、温度特性好、可实现柔软显示等特性,在各种领域有着广泛的应用。OLED主要应用领域包括:

家电及仪表用段式显示屏;新型便携式装置如手机、数码相机、PDA等的显示终端,便携式电脑、壁挂式电视机的显示终端电子书籍等新型柔软显示屏;对环境适应性要求较高的野外作业应用,如低温环境等。

业界普遍认为,OLED的产业化已经开始,现在是OLED技术走向成熟和市场高速增长的阶段。国际上权威的平板显示器市场分析公司Stanford Resource认为,随着在材料研究、生产工艺、成本控制、市场应用等方面的进展,2002年以后OLED市场的增长势头将会更大。2007年,OLED产品的市场规模可达31亿美元。


 

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