OLED技術(shù)原理

　　類似于LED，OLED是一種固態(tài)半導體設備，其厚度為100-500納米，比頭發(fā)絲還要細200倍。OLED由兩層或三層有機材料構(gòu)成；依照最新的OLED設計，第三層可協(xié)助電子從陰極轉(zhuǎn)移到發(fā)射層。本文主要涉及的是雙層設計模型。

　　OLED由以下各部分組成：

　　基層（透明塑料，玻璃，金屬箔）——基層用來支撐整個OLED。
　　陽極（透明）——陽極在電流流過設備時消除電子（增加電子“空穴”）。
　　有機層——有機層由有機物分子或有機聚合物構(gòu)成。
　　導電層——該層由有機塑料分子構(gòu)成，這些分子傳輸由陽極而來的“空穴”。可采用聚苯胺作為OLED的導電聚合物。
　　發(fā)射層——該層由有機塑料分子（不同于導電層）構(gòu)成，這些分子傳輸從陰極而來的電子；發(fā)光過程在這一層進行。可采用聚芴作為發(fā)射層聚合物。
　　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的制作過程——OLED生產(chǎn)過程中最重要的一環(huán)是將有機層敷涂到基層上。完成這一工作，有三種方法：

　　真空沉積或真空熱蒸發(fā)（VTE）——位于真空腔體內(nèi)的有機物分子會被輕微加熱（蒸發(fā)），然后這些分子以薄膜的形式凝聚在溫度較低的基層上。這一方法成本很高，但效率較低。

　　有機氣相沉積（OVPD）——在一個低壓熱壁反應腔內(nèi)，載氣將蒸發(fā)的有機物分子運送到低溫基層上，然后有機物分子會凝聚成薄膜狀。使用載氣能提高效率，并降低OLED的造價。

　　噴墨打印——利用噴墨技術(shù)可將OLED噴灑到基層上，就像打印時墨水被噴灑到紙張上那樣。噴墨技術(shù)大大降低了OLED的生產(chǎn)成本，還能將OLED打印到表面積非常大的薄膜上，用以生產(chǎn)大型顯示器，例如80英寸大屏幕電視或電子看板。

　　OLED發(fā)光的方式類似于LED，需經(jīng)歷一個稱為電磷光的過程。

　　具體過程如下：

　　1.OLED設備的電池或電源會在OLED兩端施加一個電壓。

　　2.電流從陰極流向陽極，并經(jīng)過有機層（電流指電子的流動）。
a陰極向有機分子發(fā)射層輸出電子。
b陽極吸收從有機分子傳導層傳來的電子。（這可以視為陽極向傳導層輸出空穴，兩者效果相等）

　　3.在發(fā)射層和傳導層的交界處，電子會與空穴結(jié)合。
　　a.電子遇到空穴時，會填充空穴（它會落入缺失電子的原子中的某個能級）。
　　b.這一過程發(fā)生時，電子會以光子的形式釋放能量。

　　4.OLED發(fā)光。

　　5.光的顏色取決于發(fā)射層有機物分子的類型。生產(chǎn)商會在同一片OLED上放置幾種有機薄膜，這樣就能構(gòu)成彩色顯示器。

　　6.光的亮度或強度取決于施加電流的大小。電流越大，光的亮度就越高。

　　小分子OLED與有機聚合物OLED

　　1987年，柯達公司的科研工作者在生產(chǎn)首批OLED時使用的是有機小分子。盡管小分子發(fā)出的光線很亮，但科研工作者必須能在真空中將小分子沉積在OLED基層上（這道制造工序成本很高，稱為真空沉積——請查閱上一節(jié)的內(nèi)容）。

　　自1990年起，研究人員已經(jīng)開始采用有機聚合物大分子來發(fā)光。有機聚合物成本較低，可制成大型薄片狀，因而更適于制造大屏幕顯示器。