OLED的基本結(jié)構(gòu)以及發(fā)光過(guò)程
根據(jù)DSCC(Display Supply Chain Consultants面板供應(yīng)鏈研究機(jī)構(gòu))數(shù)據(jù),2018年全球AMOLED市場(chǎng)產(chǎn)值達(dá)到265億美元,同比增長(zhǎng)13%;智能手機(jī)依然是AMOLED最主要應(yīng)用,占比達(dá)到80%以上;其他應(yīng)用主要包括智能電視(2018年產(chǎn)值超過(guò)20億美元,占比超過(guò)8%)、智能手表(2018年產(chǎn)值超過(guò)10億美元,占比超過(guò)4%)、平板電腦、筆記本電腦、顯示器、車(chē)載中控等。
OLED(OrganicLight-Emitting Diode)又稱(chēng)為有機(jī)電激光顯示、有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體。OLED屬于一種電流型的有機(jī)發(fā)光器件,是通過(guò)載流子的注入和復(fù)合而致發(fā)光的現(xiàn)象,發(fā)光強(qiáng)度與注入的電流成正比。OLED在電場(chǎng)的作用下,陽(yáng)極產(chǎn)生的空穴和陰極產(chǎn)生的電子就會(huì)發(fā)生移動(dòng),分別向空穴傳輸層和電子傳輸層注入,遷移到發(fā)光層。當(dāng)二者在發(fā)光層相遇時(shí),產(chǎn)生能量激子,從而激發(fā)發(fā)光分子最終產(chǎn)生可見(jiàn)光。
OLED的基本結(jié)構(gòu)是在銦錫氧化物(ITO)玻璃上制作一層幾十納米厚的有機(jī)發(fā)光材料作發(fā)光層,發(fā)光層上方有一層低功函數(shù)的金屬電極,構(gòu)成如三明治的結(jié)構(gòu)。
OLED的基本結(jié)構(gòu)主要包括:
1) 基板(透明塑料、玻璃、金屬箔)—— 基層用來(lái)支撐整個(gè)OLED。
2) 陽(yáng)極(透明)—— 陽(yáng)極在電流流過(guò)設(shè)備時(shí)消除電子(增加電子“空穴”)。
3) 空穴傳輸層 —— 該層由有機(jī)材料分子構(gòu)成,這些分子傳輸由陽(yáng)極而來(lái)的“空穴”。
4) 發(fā)光層 —— 該層由有機(jī)材料分子(不同于導(dǎo)電層)構(gòu)成,發(fā)光過(guò)程在這一層進(jìn)行。
5) 電子傳輸層 —— 該層由有機(jī)材料分子構(gòu)成,這些分子傳輸由陰極而來(lái)的“電子”。
6) 陰極(可以是透明的,也可以不透明,視OLED類(lèi)型而定)—— 當(dāng)設(shè)備內(nèi)有電流流通時(shí),陰極會(huì)將電子注入電路。
OLED顯示技術(shù)基本結(jié)構(gòu)
OLED的發(fā)光過(guò)程通常有以下5個(gè)基本階段:
1) 載流子注入: 在外加電場(chǎng)作用下,電子和空穴分別從陰極和陽(yáng)極向夾在電極之間的有機(jī)功能層注入。
2) 載流子傳輸: 注入的電子和空穴分別從電子傳輸層和空穴傳輸層向發(fā)光層遷移。
3) 載流子復(fù)合: 電子和空穴注入到發(fā)光層后,由于庫(kù)倫力的作用束縛在一起形成電子空穴對(duì),即激子。
4) 激子遷移: 由于電子和空穴傳輸?shù)牟黄胶?,激子的主要形成區(qū)域通常不會(huì)覆蓋整個(gè)發(fā)光層,因而會(huì)由于濃度梯度產(chǎn)生擴(kuò)散遷移。
5) 激子輻射退激發(fā)出光子: 激子輻射躍遷,發(fā)出光子,釋放能量。
OLED發(fā)光的顏色取決于發(fā)光層有機(jī)分子的類(lèi)型,在同一片OLED上放置幾種有機(jī)薄膜,就構(gòu)成彩色顯示器。光的亮度或強(qiáng)度取決于發(fā)光材料的性能以及施加電流的大小,對(duì)同一OLED,電流越大,光的亮度就越高。