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OLED的原理及其应用综述 李琴 （中国石油大学（华东） 266580） 摘要：有机电致发光现象最早发现与上世纪50年代，这项技术一开始并未引起广泛的研究兴趣。直到1979年，美籍华裔科学家邓青云偶然发现有机发光二极体（OLED），并开始了对O的研究，因此邓青云教授也被成为O 之父。近年来O受到业界的广泛关注，O得以实现了各种功能，并成为了最有前途的显示和发光器件之一。 关键词：OLED；光电特性；器件效率；应用 一．OLED的结构及原理 O 的结构：O的基本结构是由一薄而透明具有半导体特性的演绎氧化物（ITO）,与电力的正极相连，再加上一个金属阴极，包成如三明治的结构。整个结构层中包括了：空穴传输层（HTL），发光层(EL)与电子传输(ETL)。如图所示： O的原理：有机发光二极体的发光原理与无机发光二极体原理相似，在一定电场的驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子传输层和空穴传输层，并在发光层中相遇，形成的激子最终导致可见光的发射。而这发射的可见光又可分为荧光和磷光，当元件受到直流电所衍生的顺向偏压而形成电子—空穴复合时，此时化学分子受到外来能量的激发，若电子自旋和基态电子成对，则为单重态，其释放的光为荧光；反之，若激发态电子和基态电子自旋不成对且平行，则为三重态，其释放的光为磷光。 OLED的光电特性 由如图2(a)知当外加电压小于OLED 阈值电压时，流过器件的电流接近零，当外加电压超过阈值电压，发现电流密度随着外加电压的增大而增大。 如图2(b)所示，OLED 电压和亮度呈非线性关系，若采用电压驱动的方式来实现亮度级别的区分，那么驱动电压必须要有很高的精度，对驱动电源部分的设计有很高的要求，不易实现。 如图2(c)所示，电流与发光亮度有着较好的线性关系，所以只要控制好流过各个OLED 像素的电流，就可简单有效的实现亮度级别的区分。 综上所述，OLED 每一像素的亮度正比于与流过像素的电流， 需要电流源驱动。由于OLED的流入电流与外加电压为幂级数的关系，得知很小的电压变化必会导致电流的大范围变化。因此电流的大小必须得到精确的控制。 三．OLED的应用 OLED的产品分类 以下是几种OLED——被动矩阵OLED、主动矩阵OLED、透明OLED、顶部发光OLED、可折迭OLED、白光OLED等。每一种OLED都有其独特的用途。 被动矩阵OLED（PMOLED） PMOLED具有阴极带、有机层以及阳极带。阳极带与阴极带相互垂直。阴极与阳极的交叉点形成像素，也就是发光的部位。外部电路向选取的阴极带与阳极带施加电流，从而决定哪些像素发光，哪些不发光。此外，每个像素的亮度与施加电流的大小成正比。 PMOLED易于制造，但其耗电量大于其他类型的 OLED，这主要是因为它需要外部电路的缘故。PMOLED用来显示文本和图标时效率最高，适于制作小屏幕（对角线2-3英寸），例如人们在移动电话、掌 上型电脑 以及MP3播放器上经常能见到的那种。即便存在一个外部电路，被动矩阵OLED的耗电量还是要小于这些设备当前采用的LCD。 主动矩阵OLED（AMOLED） AMOLED具有完整的阴极层、有机分子层以及阳极层，但阳极层覆盖着一个薄膜晶体管（TFT）阵列，形成一个矩阵。TFT阵列本身就是一个电路，能决定哪些像素发光，进而决定图像的构成。 AMOLED的耗电量低于PMOLED，这是因为TFT阵列所需电量要少于外部电路，因而AMOLED适合用于大型显示屏。AMOLED还具有更高的刷新率，适于显示视频。AMOLED的最佳用途是电脑显示器、大屏幕电视以及电子告示牌或看板。 透明OLED 透明OLED只具有透明的组件（基层、阳极、阴极），并且在不发光时的透明度最高可达基层透明度的85%。当透明OLED显示器通电时，光线可以双向通过。透明OLED显示器既可采用被动矩阵，也可采用主动矩阵。这项技术可以用来制作多在飞机上使用的平视显示器。 顶部发光OLED 顶部发光OLED具有不透明或反射性的基层。它们最适于采用主动矩阵设计。生产商可以利用顶部发光OLED显示器制作智能卡。 可折叠OLED 可折迭OLED的基层由柔韧性很好的金属箔或塑料制成。可折迭OLED 重量很轻，非常耐用。它们可用于诸如移动电话和掌上型电脑等设备，能够有效降低设备破损率，而设备破损是退货和维修的一大诱因。将来，可折迭OLED有可 能会被缝合到纤维中，制成一种很“智能”的衣服，举例来说，未来的野外生存服可将电脑芯片、移动电话、GPS接收器和OLED显示器通通集成起来，缝合在 衣物里面。 白光OLED 白光OLED所发白光的亮度、均衡度和能效都要高于日光灯发出的白光。白光OLED同时具备白炽灯照明的真彩特性。我们可以将OLED制成大面积薄片状，因此OLED可以取代目前家庭和建筑