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基本結(jié)構(gòu)
目前OLED分小分子和高分子兩種類型。以染料或顏料為材料的小分子OEL器件一般稱為OLED，而以共軛性高分子為材料的0EL器件則被稱為PLED(Polymer Light Emiting Displayor Diode)。
無論是小分子 OLED還是高分子OLED(即 PLED)，都利用一個薄而透明的、具有導(dǎo)電性質(zhì)的鋼錫氧化物(ITO)為陽極，如同三明治結(jié)構(gòu)，有機(jī)發(fā)光材料層被陽極和金屬陰極夾在中間。小分子 OLED的有機(jī)薄膜(發(fā)光層)為多層結(jié)構(gòu)，即空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EL)及電子傳輸層(ETL)，如圖1所示;PLED的有機(jī)薄膜為單層結(jié)構(gòu)，如圖2。
（圖1）
（圖2）
發(fā)光原理
在一定的電壓驅(qū)動下，OLED的陰極產(chǎn)生的電子和陽極產(chǎn)生的空穴分別注入到發(fā)光層(對小分子 OLED來說，電子和空穴先分別注人到電子和空穴傳輸層，再經(jīng)過電子和空穴傳輸層遷移到發(fā)光層)，在發(fā)光層中電子和空穴相遇而復(fù)合，由于發(fā)生能帶躍變而發(fā)出可見光。輻射光可透過玻璃(或塑料)基板從ITO透明陽極一側(cè)觀察到，光亮的金屬板陰極同時起反射鏡作用。發(fā)光層材料成分不同、所發(fā)出光的顏色也就不同，因此通過選擇不同的發(fā)光材料，可獲得紅、藍(lán)、綠光，實(shí)現(xiàn)全彩顯示。
OLED的發(fā)光過程可概括為以下4個步驟。
(1)載流子的注人(電子和空穴分別從陰極和陽極注入)。
(2)載流子的傳輸(注人的電子和空穴傳輸?shù)桨l(fā)光層)。
(3)載流子復(fù)合與激子的形成。
(4)激子衰減而發(fā)出光子
OLED的實(shí)際結(jié)構(gòu)非常簡單:首先是在玻璃或透明塑料基板上蒸鍍一層透明的ITO陽極上面覆蓋上增加穩(wěn)定性的鈍化層;在鈍化層上面就是P型和N型有機(jī)半導(dǎo)體材料(電子、空穴傳輸層)，它們的接觸面就是有機(jī)發(fā)光層;最頂部是鎂銀合金陰極。這些涂層都是熱蒸鍍到基板上的，厚度非常小，僅為100-150nm，小于一根頭發(fā)絲的1%，而傳統(tǒng)LED的厚度至少在微米級。只要在OLED的兩個電極之間加上2~10V的直流電壓，這種有機(jī)PN結(jié)就可以發(fā)出比較明亮的光。目前OLED發(fā)出的綠光亮度比較高，達(dá)7~10lm/W，與白熾燈泡相差無幾。
OLED 色化的實(shí)現(xiàn)
顯示器全彩色是檢驗(yàn)顯示器在市場上是否具有競爭力的重要標(biāo)志，因此許多全彩色化技術(shù)也應(yīng)用到了 OLED顯示器上。按面板的類型通常有下面3種:RGB像素獨(dú)立發(fā)光、光色轉(zhuǎn)換(Color Conversion)和彩色濾光膜(Color Filter Layer)。
1.RGB像素獨(dú)立發(fā)光(RGB三基色發(fā)光法)利用發(fā)光材料獨(dú)立發(fā)光是目前采用最多的彩色模式。
它是利用精密的金屬蔭罩與CCD像素對位技術(shù)，首先制備紅、綠、藍(lán)三基色發(fā)光中心，然后調(diào)節(jié)3種顏色組合的混色比，產(chǎn)生真彩色，使三色OLED元件獨(dú)立發(fā)光構(gòu)成一個像素。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于提高發(fā)光材料的色純度和發(fā)光效率，同時金屬蔭罩刻蝕技術(shù)也至關(guān)重要。
隨著OLED顯示器的彩色化、高分辨率和大面積化，金屬蔭罩刻蝕技術(shù)直接影響著顯示板畫面的質(zhì)量，所以對金屬蔭罩圖形的尺寸精度及定位精度提出了更加苛刻的要求。
2.光色轉(zhuǎn)換法
光色轉(zhuǎn)換是以藍(lán)光OLED結(jié)合光色轉(zhuǎn)換膜陣列的方法，首先制備發(fā)藍(lán)光OLED的器件，然后利用其藍(lán)光激發(fā)光色轉(zhuǎn)換材料得到紅光和綠光，從而獲得全彩色。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于提高光色轉(zhuǎn)換材料的色純度及效率。這種技術(shù)不需要金屬蔭罩對位技術(shù)，只需蒸鍍藍(lán)光OLED元件，是未來大尺寸全彩色OLED顯示器極具潛力的全彩色化技術(shù)之一。但它的缺點(diǎn)是光色轉(zhuǎn)換材料容易吸收環(huán)境中的藍(lán)光，造成圖像對比度下降，同時光導(dǎo)也會造成畫面質(zhì)量降低。
目前掌握此技術(shù)的日本出光興產(chǎn)公司已生產(chǎn)出10英寸的 OLED 顯示器。
3.彩色濾光膜法
此種技術(shù)利用白光 OLED結(jié)合彩色濾光膜，首先制備發(fā)白光OLED的器件，然后通過彩色濾光膜得到三基色，再組合三基色實(shí)現(xiàn)彩色顯示。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于獲得高效率和高純度的白光。它的制作過程不需要金屬蔭罩對位技術(shù)，可采用成熟的LCD的彩色濾光膜制作技術(shù),所以是未來大尺寸全彩色OLED顯示器具有潛力的全彩色化技術(shù)之一。但采用此技術(shù)，透過彩色濾光膜所造成的光損失高達(dá)2/3。目前日本TDK公司和美國柯達(dá)公司都采用這種方法制作OLED顯示器。
RGB像素獨(dú)立發(fā)光、光色轉(zhuǎn)換和彩色濾光膜3種制造OLED顯示器的全彩色化技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)。
以下表格列示了OLED實(shí)現(xiàn)彩色化的3種方法的比較。
方法 | 三基色發(fā)光法 | 彩色濾光膜法 | 光色轉(zhuǎn)換法 |
色純度 | 優(yōu) | 佳 | 佳 |
發(fā)光效率 | 高 | 低 | 一般 |
尺寸 | 一般 | 可大尺寸 | 可大尺寸 |
精細(xì)度 | 一般 | 佳 | 佳 |
成本 | 高 | 低 | 中等 |
Hot Display 專注于研究顯示屏二十多載。應(yīng)市場需求，我們同樣開發(fā)了不同尺寸、不同顏色的OLED
128x64 2.4 英寸單色顯示屏藍(lán)色 OLED 圖形 OLED 模組 SSD1309
?型號: HTM-OLED2.42-SPI-B
?尺寸：對角線2.42英寸
?顯示格式：128x64像素
?顯示器類型：圖形OLED模塊
?顯示顏色：單色藍(lán)色
?外觀（mm）：72x43x7.02
?AA（mm）：55.01x27.49
?電源電壓：3.3V
?接口：SPI
?背光亮度：90cd/m2
?兼容性：Arduino
?控制器型號：SSD1309
?工作溫度：-40°C~80°C
?儲存溫度：-40°C~90°C
?新功能：EMI屏蔽
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1.5 英寸 128x128 黃色圖形 OLED 模塊單色顯示屏 SH1107
?型號: HTM-OLED 1.5-SPI-Y
?尺寸：1.50 英寸對角線
?顯示格式：128x128 像素
?顯示類型：圖形OLED模塊
?顯示顏色：單色黃
?外形(mm):33.9x37.3x1.44
?AA（毫米）：26.855x26.855
?電源電壓：3.3V
?接口：SPI
?背光亮度：100cd/m2
?兼容性：Arduino
?控制器型號：SH1107
? 工作溫度：-40°C ~ 85°C
? 儲存溫度：-40°C ~ 90°C
? 新增功能：EMI 屏蔽
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1.3英寸128x64藍(lán)色圖形OLED模塊單色顯示器SSD1306
? 型號: HTM-OLED1.30-SPI-B
? 尺寸：1.30 英寸對角線
? 顯示格式：128x64 像素
? 顯示類型：圖形OLED模塊
? 顯示顏色：單色藍(lán)色
? 外形(mm):35.4x33.5x5.0
? AA（毫米）：29.42x14.70
? 電源電壓：3.3V
? 接口：SPI
? 兼容性：Arduino及類似開發(fā)板
? 控制器型號：SSD1306/SH1106
? 工作溫度：-40°C ~ 85°C
? 儲存溫度：-40°C ~ 90°C
? 特殊功能：EMI 屏蔽
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0.66 英寸 64x48 白色圖形 OLED 單色顯示屏 SSD1315
? 型號: OLED-H066-SPI-W
? 尺寸：0.66 英寸對角線
? 顯示格式：64x48 像素
? 顯示類型：圖形OLED
? 顯示顏色：單色白
? 外形(mm):16.42x16.9x1.25
? AA（毫米）：13.42x10.06
? 電源電壓：3.3V
? 背光亮度：190cd/m2
? 接口：8位8080并行、4線SPI、I2C
? 兼容性：Arduino及類似開發(fā)板
? 控制器類型：SSD1315
? 工作溫度：-40°C ~ 85°C
? 儲存溫度：-40°C ~ 85°C
? 新增功能：EMI 屏蔽
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以上尺寸產(chǎn)品均可提供藍(lán)色、黃色或者白色文本。
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