OLED的基本結(jié)構(gòu)以及發(fā)光過程
根據(jù)DSCC(Display Supply Chain Consultants面板供應鏈研究機構(gòu))數(shù)據(jù),2018年全球AMOLED市場產(chǎn)值達到265億美元,同比增長13%;智能手機依然是AMOLED最主要應用,占比達到80%以上;其他應用主要包括智能電視(2018年產(chǎn)值超過20億美元,占比超過8%)、智能手表(2018年產(chǎn)值超過10億美元,占比超過4%)、平板電腦、筆記本電腦、顯示器、車載中控等。
OLED(OrganicLight-Emitting Diode)又稱為有機電激光顯示、有機發(fā)光半導體。OLED屬于一種電流型的有機發(fā)光器件,是通過載流子的注入和復合而致發(fā)光的現(xiàn)象,發(fā)光強度與注入的電流成正比。OLED在電場的作用下,陽極產(chǎn)生的空穴和陰極產(chǎn)生的電子就會發(fā)生移動,分別向空穴傳輸層和電子傳輸層注入,遷移到發(fā)光層。當二者在發(fā)光層相遇時,產(chǎn)生能量激子,從而激發(fā)發(fā)光分子最終產(chǎn)生可見光。
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)—— 基層用來支撐整個OLED。
2) 陽極(透明)—— 陽極在電流流過設備時消除電子(增加電子“空穴”)。
3) 空穴傳輸層 —— 該層由有機材料分子構(gòu)成,這些分子傳輸由陽極而來的“空穴”。
4) 發(fā)光層 —— 該層由有機材料分子(不同于導電層)構(gòu)成,發(fā)光過程在這一層進行。
5) 電子傳輸層 —— 該層由有機材料分子構(gòu)成,這些分子傳輸由陰極而來的“電子”。
6) 陰極(可以是透明的,也可以不透明,視OLED類型而定)—— 當設備內(nèi)有電流流通時,陰極會將電子注入電路。
OLED顯示技術(shù)基本結(jié)構(gòu)
OLED的發(fā)光過程通常有以下5個基本階段:
1) 載流子注入: 在外加電場作用下,電子和空穴分別從陰極和陽極向夾在電極之間的有機功能層注入。
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) 載流子復合: 電子和空穴注入到發(fā)光層后,由于庫倫力的作用束縛在一起形成電子空穴對,即激子。
4) 激子遷移: 由于電子和空穴傳輸?shù)牟黄胶猓ぷ拥闹饕纬蓞^(qū)域通常不會覆蓋整個發(fā)光層,因而會由于濃度梯度產(chǎn)生擴散遷移。
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)光層有機分子的類型,在同一片OLED上放置幾種有機薄膜,就構(gòu)成彩色顯示器。光的亮度或強度取決于發(fā)光材料的性能以及施加電流的大小,對同一OLED,電流越大,光的亮度就越高。