OLED显示技术

最近，你已经看到了显示技术的新趋势，比如手机和平板电脑的可折叠显示屏，超薄电视的可滚动显示屏。所有这些以及许多其他未来的显示设备方式，如柔性和可折叠显示器都是可能的，因为著名的OLED显示技术。

如今，OLED显示屏变得越来越普遍，三星、苹果等知名品牌的许多旗舰(和一些中端)智能手机都采用了OLED显示屏。此外，LG和索尼等热门电视品牌在制造OLED电视方面处于领先地位。

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所以，在本教程中，我们将看看什么是OLED, OLED显示技术的一些基础知识，OLED显示的好处以及与其他光源的一个小比较。

什么是OLED?

在讨论OLED显示技术之前，有必要大致了解一下OLED。有机发光二极管(OLED)是有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode)的缩写，是一种发光器件，其中一层有机化合物薄膜作为发光电致发光层，它在电流的作用下发光。

在普通的led中，当电子和空穴被注入到有源区域时，它们会重新结合，从而发出光。对于oled来说，电子被注入到有机材料的导电带，而空穴被注入到价带。

由于扩散，这两个载流子移动和重组形成激子。光子发射是激子衰变到基态的结果。

OLED依赖于小分子或聚合物等有机材料，这些材料在电流作用下会发光。

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OLED层

典型的OLED由六层叠加而成。其中，中心四层是单个OLED像素上的主要层，而外层两层是通常在OLED显示器中发现的玻璃板。

OLED中的层是:

• 盖玻片
• 阴极
• 发射层(小有机分子或聚合物)
• 导电层(小有机分子或聚合物)
• 阳极
• 玻璃衬底

OLED如何发光?

OLED是一种半导体发光器件，通常厚度为100 ~ 500纳米。它由两个有机层组成，其中一层是导电层，另一层是发射层。

这两层都夹在两个电极(阴极和阳极)之间。整个堆栈被沉积在一个玻璃基板上，另一个玻璃顶部密封层。

阳极旁边的导电层是由有机分子组成的。这些分子有助于从阳极输送孔。另一方面，发射层是一层有机化合物，有助于从阴极传输电子。

当在阳极和阴极之间施加电势时，就会有电流通过发射层和导电层从阴极流向阳极。由于电流的流动，阴极的电子进入发射层，而导电层的电子进入阳极。

由于导电层中的电子被移除了，它被填满了必须重新填满电子的空穴。在这种复合过程中，空穴从导电层跳到充满电子的发射层。当电子和空穴重新结合时，额外的能量以强光的形式释放出来。

用于oled的材料

OLED的效率和寿命取决于典型OLED中每层所使用的材料。对新材料的研究和开发极大地提高了oled的效率。事实上，OLED设备可以轻松实现数千小时的工作时间，在效率方面可以击败传统的led。

回到层，不同的oled有不同的有机层结构，如单层，两层和三层oled。层数越多，效率越高。

例如，在较高层的oled中，如三层，导电层被称为电子传输层(ETL)和空穴传输层(HTL)的两层所取代，以获得更好的效率。

底物

OLED中的基板在结构上支持它。它通常由塑料或玻璃制成。

阳极

阳极是一种通常由铟锡氧化物(ITO)组成的透明材料。与阴极相比，阳极的功函数更高，因为它必须在导电层中注入孔洞。

阴极

阴极通常具有较小的功功能，因为它必须简单地将电子注入发射层，因此铝、钙和钡等金属通常用作阴极。

通常，只有一个电极(阳极)是透明的，光可以通过，但有时，甚至阴极也是透明的(用于透明显示器)。

电子传递层

电子传递层通常由以下其中之一组成:

• PBD - 2-(4-联苯)-5-(4-t-丁基苯基)-1,3,4-恶二唑
• Alq3 -三(8-羟基喹啉)铝
• TPBI - 1,3,5-三(n -苯基苯并咪唑-2-基)苯
• BCP -薯蓣皂苷

井眼传输层

空穴传输层一般采用的材料有:

• TPD -N,N-二苯基-N,N-双(3-甲基苯基)-1,1-联苯-4,4-二胺
• NPB = 1,4-二(1-萘基苯胺)联苯

发射层

发射层由聚芴制成的有机分子组成。

OLED的分类

根据层中使用的有机化合物的类型，oled基本上可以分为两个家族。它们是:

• 小分子OLED (SMOLED)
• 聚合物OLED (P-OLED)

小分子oled是第一种制造的oled，它们是使用真空蒸发技术制造的。这种技术是由伊士曼-柯达公司开发的。像Alq3这样的分子通常被用作有机化合物。

说到基于聚合物的oled，它是由剑桥显示技术公司开发的，其中电致发光导电聚合物如聚芴被用作有机化合物。

SMOLED设备的制造，无论是照明设备还是显示器，都涉及真空中的热蒸发，这使得它成为一个昂贵的过程。另一方面，在pled或p - oled中，聚合物通常通过旋转涂层或喷墨打印沉积。

最近，一种被称为磷光OLED的新型OLED技术正在被使用，该技术使用电磷光原理将电能转换为光，效率非常高，高达100%。

OLED显示技术

oled可以产生非常精确的颜色，可以作为理想的现代光源。但oled的主要应用是显示设备。oled更常见的用途是显示器，而不是光源。

它们被用于电视，智能手机，显示器，游戏机，平板电脑等的数字显示。OLED的主要优点是它不需要任何背光，因为显示器的每个像素都是自发光的。

在液晶显示器中，您需要一个白光背光的来源，通常以led的形式(边缘照明或直接照明)。但OLED显示器的对比度要好得多，因为它们可以产生更深的黑色水平，而LCD中的黑色通常是深灰色。

OLED显示器和矩阵类型

由于oled是电流控制器件，即输出光的亮度与电流流量成正比。因此，OLED显示技术主要包括仔细精确地控制和调制流经显示器单个像素的电流。

因此，实现了像素的矩阵样式排列，以便更好地显示图像或文本。根据排列方式和控制方式的不同，OLED显示器通常分为两种类型。它们是:

• 有源矩阵OLED (AMOLED)
• 无源矩阵OLED (PMOLED)

AMOLED

有源矩阵有机发光二极管或简单的AMOLED显示器使用由TFT(薄膜晶体管)阵列控制的OLED像素矩阵。TFT数组控制流向单个像素的电流。

通常，OLED的阳极层与TFT阵列保持平行，这有助于打开或关闭所需的像素。因此，当不需要时，该特定像素被关闭，并在该点出现黑色图像。

AMOLED显示器的响应时间非常短，由于每个像素都可以单独控制，因此AMOLED显示器在电视、手机、平板电脑、显示器等大型显示器中更常见。

PMOLED

另一方面，无源矩阵有机发光二极管或简单的PMOLED显示器使用每一行的顺序控制。阳极和阴极彼此垂直排列。阳极和阴极都必须由外部控制电路选择，以确定要打开或关闭的确切像素。

由于顺序控制，PMOLEDs的显示尺寸受到限制，因为它直接影响响应时间。因此，较小的显示器，如字符显示器，图标显示器，较小的移动电话，MP3播放器等通常使用PMOLEDs。

可折叠的OLED

显示器的最新趋势是可折叠屏幕。三星和华为等手机制造商最近都推出了可折叠手机。它们由有弹性的金属箔制成。LG最近推出了一款可滚动的OLE电视。

尽管折叠技术的耐用性有待商榷，但OLED显示技术无疑开启了显示屏的创新和超现代应用。

优势

• 在不久的将来，oled的制造成本将大大低于lcd。
• 使用oled，你可以制造出重量轻、超薄且灵活的显示器。
• 由于具有自发光像素，oled具有当前所有显示技术中最好的对比度。oled可以提供深黑色，而且即使视角是90度，颜色也不会改变⁰正常。
• 在OLED显示器上显示黑色图像非常节能，因为所有像素都被关闭以显示黑色图像。

缺点

• 当显示白色图像时，所有像素都被点亮，导致更多的功耗。因此，在处理文件时，黑暗模式在OLED手机中变得越来越普遍。
• 有机材料与水接触时很容易损坏。但通过改进密封技术已经克服了这一问题。
• oled的主要缺点是它的寿命。OLED显示器的寿命通常比LCD(带有LED背光)和等离子技术的寿命短。