原创 OLED 技术简介(二)

2009-11-30 10:48 3191 5 8 分类: 采购与分销


四.OLED的基本结构

柯达公司公布的典型OLED结构:玻璃基板上面是一层透明的ITO(氧化铟锡)阳极,上面镀一薄层铜酞菁染料,它能使ITO的表面钝化,以增加其稳 定性,再向上就是P型和N型有机半导体材料,最顶上是镁银合金阴极,这一层金属阴极也起到反光的作用。这些涂层都是蒸镀到玻璃基板上的,因此厚度非常薄。 在电极两端加上5V~10V的电压,有机发光材料就可以发出相当明亮的光,光是从玻璃基板、也就是向下发出的。这块玻璃基板也可以用可弯曲的柔性塑料基板 代替。

OLED的结构如下图所示:

实际的结构比这种基本结构复杂一些,例如还可以在有机发光层ELL和阳极之间再加一层空穴传输层HTL,以调节空穴的注入速度和注入量。空穴传输层 通常采用含氮的烯丙基胺化合物。电子转移层ETL则用来调节电子的注入速度和注入量,ETL通常采用Alq3。注入的电子和空穴在ELL中因库仑相互作 用、并结合,然后在束缚状态中形成激子(exciton),激子衰变辐射出光子,从而发光。

更为复杂的结构主要是为了提高发光亮度和发光效率。例如在阴极和ETL之间和阳极和ETL之间再加一层阴极和阳极缓冲层,以增加电子和空穴的注入 量。还有在ELL和ETL之间再加一层HBL,以阻止空穴过快越过ELL而进入ETL瘁灭(因为空穴的迁移率高于电子的迁移率)。这种方法可以提高发光效 率。同时,为使三态激子参与发光,发光层可以由数层有机磷光掺杂层与荧光掺杂层交叠而成,利用磷光材料轨道角动量大,使三态激子发磷光,再通过有机荧光层 转换为荧光,从而提高了发光效率。这种器件的多层结构如下图所示:


图3. 具有掺杂磷光ELL和掺杂荧光ELL的OLED

OLED因为只有一层玻璃底板,所有的薄膜都可以蒸发或是喷涂上去,而LCD则需要两层玻璃板,因为在中间需要填充液晶进去。所以OLED的工艺过程要比LCD简单很多。OLED的结构和LCD结构的比较如下图所示。


图四. OLED和LCD结构的比较

为了实现彩色OLED,可以在几个方面着手。最初采用的Alq3发出的是绿光。而采用不同的有机发光聚合物可以发出不同颜色的光。还有一种方法是采 用掺杂荧光材料以得到各种不同的颜色。而荧光材料还可以改善器件的发光效率,使谱线变窄。有了不同颜色的发光二极管以后,下一个问题就是怎么组成一个红绿 蓝的像素。最近美国普林斯顿大学的研究小组开发出一种图形控制扩散法,可以将红绿蓝三色的OLED集成在同一基底上。概括来说,材料和工艺的多样性让 OLED有多种途径可以实现彩色显示。最典型的有如下六种方式:

①不同材料发出红、绿、蓝三色,像CRT显示一样,由三色像素拼接成一个彩色像素(如图五所示),因为可以和LCD的某些制造工艺兼容,这是目前最常用的方法。

②采用发出白光的材料,像LCD显示一样,通过三色滤色片形成彩色像素;这种方法可以在发光器上涂上多层染料,这样它就会发出白光。用在LCD上类 似的彩色滤光片能够制造出红、绿、蓝三像素,这些滤光片能放置在单独的平板上,利用影印成像法,覆盖在白色发射器阵列上。这是最简单的生产彩色OLED显 示器的办法,但是因为只有三分之一的白光能通过彩色滤光器,因此这种方法会浪费一些光能。

③采用特殊的材料,能够在不同的驱动电压下显示不同的色彩;

④使用发出蓝色光线的材料,再激发荧光物质发出各种色彩的光线。利用荧光和变色装置,或者用传播介质来代替滤光片来获得彩色的办法更好一些。这时, 蓝光发射器就派上了用场,蓝光通过变色介质(CCM)后变成绿光或者红光。如果这种变色介质的转换能力强的话,这种办法对光线的利用率比使用滤光片更高。

⑤激光共振方式;

⑥将红、绿、蓝三色发光膜重叠起来,构成彩色像素。



图五. RGB三色的OLED结构

 

 

 

 

OLED 技术简介(一)

http://forum.esm-cn.com/BLOG_COMMENT_1007.HTM

 

 

文章评论3条评论)

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519191342_259656541 2009-12-18 01:02

谢谢,学习了

yj.fnag_901285552 2009-12-2 08:30

学习了

oleice_548717041 2009-11-30 17:08

教授,为什么目前 OLED 的屏贵很多, 按一些厂商的说法,说成品率很低, 是这样的吗?
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