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OLED和LED在发光原理上有什么区别?

作者:admin2021-12-30 18:03:11

  如今,LED市场已经饱和,价格战越来越激烈,利润空间不断被压缩。在这种背景下,OLED应运而生,为商家开拓新市场提供了广阔的前景。OLED和LED有什么区别,它们的发光原理是什么?我们一起来讨论一下。

  LED采用金属材料,而oled采用有机材料。两者的发光原理是一样的。不同之处在于oled不需要背光源,而是会发光。它由发光二极管阵列组成。亮度高于LED液晶,厚度较薄,是未来LED液晶屏的替代品。LED液晶屏需要背光源,亮度一般,在阳光下显示度低,但目前应用最广泛。

  LED应用可分为两类:一类是LED单管应用,包括背光LED、红外LED等;另一类是LED显示屏。目前,我国LED基础材料制造与国际还存在一定差距,但就LED显示屏而言,我国的设计和生产技术水平与国际基本同步。

  LED显示屏是由发光二极管排列组成的显示器。采用低压扫描驱动,具有耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、视距远等特点。

  OLED:OrganicLightemittingDisplay,即有机发光显示器,是手机LCD上新兴的一种,被称为梦幻显示器。OLED显示技术不同于传统的LCD显示方法,不需要背光,使用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板或特殊的塑料基板。当电流通过时,这些有机材料会发光。而且OLED显示屏可以更轻更薄,视角更大,显著节约电能。但是,虽然未来技术更好的OLED会取代TFT等LCD,但有机发光显示技术仍然存在使用寿命短、屏幕大型化困难等缺陷。

  OLED:又称有机EL显示屏,是有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode)。

  OLED的基本结构是由一种薄而透明的半导体氧化物(ITO),与电力的正极相连,再加上另一个金属阴极,包括三明治结构。整个结构层包括:穴位传输层(HTL)、发光层(EL)和电子传输层(ETL)。当电源提供到适当的电压时,正极孔和阴极电荷将在发光层中结合,产生光,根据其配方产生红、绿、蓝RGB三种原色,形成基本颜色。OLED的特点是自己的发光,不像TFTLCD需要背光,所以视觉和亮度高,其次是电压需求低,节能效率高,反应快、重量轻、厚度薄、结构简单、成本低,被认为是21世纪最有前途的产品之一。

  有机发光二极管的发光原理与无机发光二极体相似。当元件由DirectCurent(DC)衍生的顺向偏压时,电压能量将驱动电子(Electron)和空穴(Hole)从阴极和阳极注入元件。当两者在传导中相遇并结合时,形成所谓的电子-空穴复合(Electron-HoleCapture)。当化学分子受到外部能量的刺激时,如果电子自旋(ElectronSpin)和基态电子成对,则为单重态(Singlet),释放的光为所谓荧光(Flurescence);相反,如果激发态电子和基态电子自旋不成对并行,则称为三重态(Triplet),释放的光为所谓的磷光(Phosphorescence)。

  当电子的状态位置从激态高能阶回到稳态低能阶时,其能量将以光子(Lightemission)或热能(Heatdissipation)的形式释放,其中光子部分可用作显示功能;但是有机荧光材料在室温下无法观察到三重磷光,因此PM-OLED元件发光效率的理论极限仅为25%。

  PM-OLED的发光原理是利用材料的能量阶差将释放的能量转化为光子,因此我们可以选择合适的材料作为发光层或在发光层中掺入染料,以获得所需的发光颜色。此外,电子与电洞的结合反应一般在几十纳秒内,因此PM-OLED的响应速度非常快。

  P.S.:PM-OLED的典型结构。典型的PM-OLED由玻璃基板、ITO(indiumtinoxide)、阳极(Anode)、有机发光层(EmitingMaterialLayer)和阴极(Cathode)组成。其中,薄而透明的ITO阳极和金属阴极像三明治一样夹在有机发光层中。

  目前,除玻璃基板、阴阳电极和有机发光层外,多层PM-OLED结构还需要制作空穴注入层(HoleInjectLayer)、空穴传输层(HoletransportLayer)、电子传输层(ElectransportLayer)、电子传输层(ElectransportLayer)、电子注入层(ElectroninjectLayer)等结构,每个传输层与电极之间都需要设置绝缘层,因此热蒸镀(Evaporate)的加工难度相对较大,生产工艺也变得复杂。

  由于有机材料和金属对氧气和水相当敏感,生产完成后需要进行封装和保护。虽然PM-OLED需要由几层有机薄膜组成,但有机薄膜的厚度仅为1000~1500A°(0.10~0.15um)。整个显示板(Panel)在封装和干燥剂(Desiccant)后总厚度小于200um(2mm),具有重量轻的优点。

  在未来,OLED室内照明取代LED是历史上不可避免的,个蛋糕将由更多的制造商分割。


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