OLED發(fā)光原理及應(yīng)用
OLED是有機(jī)發(fā)光二極管(OrganicLightEmitTIngDiode,OLED)的英文縮寫。OLED的發(fā)光原理與發(fā)光二極管相似。OLED是利用有機(jī)半導(dǎo)體材料的特性,在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下,使電子和空穴在發(fā)光層上復(fù)合形成激子,它由激發(fā)態(tài)回落到基態(tài)的同時(shí),能量以光波的形式釋放。不同的發(fā)光材料產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光。OLED技術(shù)根據(jù)有機(jī)發(fā)光材料的不同可分為小分子OLED和高分子OLED。
21世紀(jì)以來(lái),以有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)技術(shù)為基礎(chǔ)的新一代顯示和照明產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈在歐美、日本、韓國(guó)及中國(guó)等國(guó)家正在快速地發(fā)展。
在顯示領(lǐng)域,OLED具有化學(xué)直流驅(qū)動(dòng)、自發(fā)光、高亮度、高效率、視角廣闊、功耗低、超薄、可大面積顯示、發(fā)光彩色齊全、制造成本低、壽命長(zhǎng)、耐低溫、工作溫度范圍寬等突出優(yōu)點(diǎn),被業(yè)界稱為是繼液晶顯示(LCD)、等離子顯示器(PDP)之后的新一代顯示產(chǎn)品和技術(shù)。
一、OLED的基本結(jié)構(gòu)和發(fā)光原理
OLED可分為小分子和高分子兩種主要類型,其結(jié)構(gòu)并不相同。
無(wú)論是小分子OLED,還是高分子OLED在薄而透明的具有導(dǎo)電性能的氧化銦錫(ITO膜)陰極與金屬陽(yáng)極之間都有一個(gè)有機(jī)發(fā)光材料層。小分子OLED的發(fā)光層為層狀結(jié)構(gòu),即由空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層三層組成,而高分子OLED的有機(jī)發(fā)光層為單層結(jié)構(gòu)。
OLED在外加電極的作用下,其陰極產(chǎn)生的電子和陽(yáng)極產(chǎn)生的空穴分別被注入到有機(jī)發(fā)光層,在發(fā)光層中,電子和空穴相遇而復(fù)合形成激子,激子衰減而發(fā)出光子從而產(chǎn)生可見光。輻射光可透過(guò)玻璃或塑料基板從透明陽(yáng)極一側(cè)觀察到。發(fā)光材料和成分不同,所發(fā)出光的顏色也就不同。通過(guò)選擇不同的有機(jī)發(fā)光材料,可以得到紅、綠、藍(lán)光,實(shí)現(xiàn)彩色化。將紅、綠、藍(lán)光熒光材料或磷光材料混合放入一個(gè)RGB裝置中則可產(chǎn)生白光。
對(duì)小分子OLED來(lái)說(shuō),電子和空穴分別先注入到電子傳輸層和空穴傳輸層,然后再注入到發(fā)光層,在發(fā)光層中電子和空穴相遇而復(fù)合,由于能帶的躍遷而發(fā)出可見光,由此可知,OLED的發(fā)光原理與LED的發(fā)光原理基本相同,只是材料與結(jié)構(gòu)不同而已。
隨著OLED的技術(shù)進(jìn)步,OLED在照明領(lǐng)域也將從研發(fā)階段進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段,以面發(fā)光為特點(diǎn)的OLED照明與其它照明光源相比將表現(xiàn)出節(jié)能高效、環(huán)保等潛在優(yōu)點(diǎn),高效率、長(zhǎng)壽命、低成本的白光OLED照明產(chǎn)品是發(fā)展的重點(diǎn)。
二、OLED在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展
隨著OLED技術(shù)不斷提高,OLED在顯示領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用。OLED顯示具有自發(fā)光、高亮度、大面積、散射光源、超輕、超薄、柔性、透明、鏡面型、全新照明設(shè)計(jì)等特點(diǎn),與其它顯示產(chǎn)品相比,OLED表現(xiàn)出節(jié)能環(huán)保、高效、低成本等潛在優(yōu)勢(shì),是LED之后的新一代顯示屏幕。
OLED的輕薄、自發(fā)光等特點(diǎn)結(jié)合柔性基板的柔軟性和延展性特點(diǎn),賦予未來(lái)展現(xiàn)的全新設(shè)計(jì)理念。將不再局限于單個(gè)屏幕,可以實(shí)現(xiàn)多樣、拼接等的整體顯示效果。由于OLED光源具有不同于傳統(tǒng)顯示的全新的特點(diǎn),它將帶動(dòng)和拓展全新的OLED顯示等有關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展。
OLED顯示具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),隨著對(duì)環(huán)保的日益重視,新的無(wú)污染OLED背光源將作為L(zhǎng)CD背光源,傳統(tǒng)的LCD背光源主要采用冷陰極熒光燈(CCFL),雖然冷陰極熒光燈具有很好的特性,但是因含汞而易引起環(huán)境污染,并且色飽和度也不夠。OLED無(wú)污染、高色域的優(yōu)勢(shì)使其成為下一代液晶產(chǎn)品背光源的首選。
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