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OLED的結構、原理

信息來源: 瀏覽次數: 發(fā)布日期:

? ? ??OLED的基本結構是由一薄而透明具半導體特性之銦錫氧化物(ITO),與電力之正極相連,再加上另一個金屬陰極,

包成如三明治的結構。整個結構層中包括了:空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EL)與電子傳輸層(ETL)。

當電力供應至適當電壓時,正極空穴與陰極電荷就會在發(fā)光層中結合,產生光亮,依其配方不同產生紅、

綠和藍RGB三原色,構成基本色彩。Oled的特性是自己發(fā)光,不像TFT LCD需要背光,因此可視度和亮度均高,

其次是電壓需求低且省電效率高,加上反應快、重量輕、厚度薄,構造簡單,成本低等,

被視為 21世紀最具前途的產品之一。


  有機發(fā)光二極體的發(fā)光原理和無機發(fā)光二極體相似。當元件受到直流電(Direct Current;DC)所衍生的順向偏壓時,

外加之電壓能量將驅動電子(Electron)與空穴(Hole)分別由陰極與陽極注入元件,當兩者在傳導中相遇、結合,

即形成所謂的電子-空穴復合(Electron-Hole Capture)。而當化學分子受到外來能量激發(fā)後,

若電子自旋(Electron Spin)和基態(tài)電子成對,則為單重態(tài)(Singlet),其所釋放的光為所謂的熒光(Fluorescence);

反之,若激發(fā)態(tài)電子和基態(tài)電子自旋不成對且平行,則稱為三重態(tài)(Triplet),其所釋放的光為所謂的磷光(Phosphorescence)。


  當電子的狀態(tài)位置由激態(tài)高能階回到穩(wěn)態(tài)低能階時,其能量將分別以光子(Light Emission)或熱能

(Heat Dissipation)的方式放出,其中光子的部分可被利用當作顯示功能;然有機熒光材料在室溫下并無法觀測到

三重態(tài)的磷光,故PM-OLED元件發(fā)光效率之理論極限值僅25%。


  PM-OLED發(fā)光原理是利用材料能階差,將釋放出來的能量轉換成光子,所以我們可以選擇適當的材料當作

發(fā)光層或是在發(fā)光層中摻雜染料以得到我們所需要的發(fā)光顏色。此外,一般電子與電洞的結合反應均在數十納秒

(ns)內,故PM-OLED的應答速度非???。


  P.S.:PM-OLEM的典型結構。典型的PM-OLED由玻璃基板、ITO(indium tin oxide;銦錫氧化物)

陽極(Anode)、有機發(fā)光層(Emitting Material Layer)與陰極(Cathode)等所組成,其中,

薄而透明的ITO陽極與金屬陰極如同三明治般地將有機發(fā)光層包夾其中,當電壓注入陽極的空穴(Hole)

與陰極來的電子(Electron)在有機發(fā)光層結合時,激發(fā)有機材料而發(fā)光。


  而目前發(fā)光效率較佳、普遍被使用的多層PM-OLED結構,除玻璃基板、陰陽電極與有機發(fā)光層外,

尚需制作空穴注入層(Hole Inject Layer;HIL)、空穴傳輸層(Hole Transport Layer;HTL)、電子傳輸層

(Electron Transport Layer;ETL)與電子注入層(Electron Inject Layer;EIL)等結構,且各傳輸層與電極

之間需設置絕緣層,因此熱蒸鍍(Evaporate)加工難度相對提高,制作過程亦變得復雜。


  由于有機材料及金屬對氧氣及水氣相當敏感,制作完成後,需經過封裝保護處理。

PM-OLED雖需由數層有機薄膜組成,然有機薄膜層厚度約僅1,000~1,500A°(0.10~0.15 um),

整個顯示板(Panel)在封裝加干燥劑(Desiccant)後總厚度不及200um(2mm),具輕薄之優(yōu)勢。

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