有机发光二极管成像的原理是什么？
有机发光二极管，即有机发光二极管(有机发光二极管)，也叫有机电致发光显示器(OELD)。自2003年以来，这种显示设备因其轻薄和省电的特点而广泛应用于MP3播放器中。但对于同为数码产品的DC和手机来说，之前在一些展会上只展示过带有有机发光二极管屏幕的工程样品，还没有进入实际应用阶段。然而，有机发光二极管屏幕有许多LCD无法比拟的优势。
概述:
有机发光二极管显示技术不同于传统的液晶显示模式。它不需要背光，使用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板。当电流通过时，这些有机材料会发光。此外，有机发光二极管显示屏可以做得更轻更薄，具有更大的视角，并可以显著省电。目前有机发光二极管两大技术体系中，低分子有机发光二极管技术由日本掌握，而聚合物PLEDLG手机的所谓OEL就是这个体系，技术和专利由英国技术公司CDT掌握。与PLED产品相比，彩色化仍然存在困难。低分子OLEDs更容易被着色。不久前，三星发布了65530款手机用彩色OLEDs。然而，虽然未来技术更好的有机发光二极管将取代TFT等LCD，但有机发光显示技术仍然存在寿命短、屏幕难以放大等缺点。目前三星主要使用OLED，比如新上市的SCH-X339，就采用了256色OLED。至于OEL，主要是LG用在它的CU8180 8280上，这个我们都看到了。为了说明有机发光二极管的结构，每个有机发光二极管单元可以比作一个汉堡包，发光材料就是夹在中间的蔬菜。每个有机发光二极管的显示单元可以在控制下产生三种不同颜色的光。和LCD一样，有机发光二极管也可以分为主动型和被动型。在被动模式下，由行和列地址选择的单元被点亮。在主动模式下，有机发光二极管单元后面有一个薄膜晶体管(TFT)，发光单元由TFT点亮。被动有机发光二极管省电，但主动有机发光二极管显示性能更好。
结构、原理:
有机发光二极管的基本结构是由一层薄而透明的具有半导体特性的氧化铟锡(ITO)与电源正极相连，另一层金属阴极包裹成三明治结构。整个结构层包括空穴传输层(HTL)、发光层(EL)和电子传输层(ETL)。当电源供给到合适的电压时，发光层中的正空穴和负电荷会结合产生光，按照不同的配方产生红、绿、蓝RGB三原色，形成基本色。有机发光二极管的特点是自己发光，不像TFT LCD，所以能见度高，亮度高，其次是电压需求低，节能效率高，再加上响应快，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类似于无机发光二极管。当元件经受直流电(直流电；DC)，施加的电压能量将驱动电子和空穴分别从阴极和阳极注入到器件中。当它们在传导中相遇并结合时，就形成了所谓的电子-空穴俘获。当化学分子受到外界能量激发时，如果电子自旋与基态电子配对，则为单重态，其释放的光就是所谓的荧光。另一方面，如果激发电子和基态电子的自旋不成对且平行，则称为三重态，其释放的光就是所谓的磷光。当电子的态位从激发的高能级回到稳态的低能级时，其能量会以发光或散热的形式释放出来，一部分光子可以作为显示功能；然而，有机荧光材料在室温下无法观察到三重态磷光，因此PM-有机发光二极管器件发光效率的理论极限仅为25%。PM-有机发光二极管的发光原理是利用材料的能级差异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者在发光层中掺杂染料，以获得我们需要的发光颜色。另外，电子和空穴的结合反应通常在几十纳秒(ns)以内，所以PM-有机发光二极管的响应速度非常快。附:pm-olem的典型结构。典型的PM-有机发光二极管由玻璃基板ITO(氧化铟锡；；氧化铟锡)阳极、发射材料层和阴极等。其中薄且透明的ITO阳极和金属阴极将有机发光层夹在中间，并且当通过电压注入阳极的空穴与来自阴极的电子结合时，有机材料被激发发光。目前发光效率好、应用广泛的多层PM-有机发光二极管结构需要制作空穴注入层(空穴注入层；HIL)、空穴传输层(空穴传输层；HTL)、电子传输层(电子传输层；ETL)和电子注入层(电子注入层；EIL)，并且需要在每个传输层和电极之间设置绝缘层，所以热蒸发的加工难度相对较高，制造工艺变得复杂。因为有机材料和金属对氧气和水蒸气相当敏感，所以生产后需要包装和保护。虽然PM-有机发光二极管需要由几层有机薄膜组成，但是有机薄膜的厚度只有1，000 ~ 1，500 A (0.10 ~ 0.15 um)左右，封装加干燥剂后整个显示面板的总厚度不到200。
有机发光材料的选择
有机材料的特性深刻影响着器件光电特性的表现。在阳极材料的选择上，材料本身必须具有较高的功函数和透光率，因此具有4.5eV-5.3eV的高功函数、性能稳定和透光率的ITO透明导电膜被广泛应用于阳极。在阴极部分，为了增加器件的发光效率，电子和空穴的注入通常需要Ag、Al、Ca、In、Li、Mg等低功函数金属，或者低功函数复合金属(例如Mg-Ag-Mg-Ag)来制作阴极。适合传输电子的有机材料不一定适合传输空穴，所以有机发光二极管的电子传输层和空穴传输层必须选择不同的有机材料。目前最常用于制作电子传输层的材料必须具有高的膜稳定性、热稳定性和良好的电子传输性，通常使用荧光染料化合物。如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等。空穴传输层的材料属于芳香胺荧光化合物，如TPD、TDATA等有机材料。有机发光层材料必须具有固态时荧光强、载流子传输性能好、热稳定性和化学稳定性好、量子效率高和真空蒸发等特点。通常，有机发光层的材料与电子传输层或空穴传输层的材料相同。比如Alq广泛用于绿光，Balq和DPVBi广泛用于蓝光。一般来说，OLED根据发光材料可以分为两种:小分子OLED和聚合物OLED(也称PLED)。小分子有机发光二极管和聚合物有机发光二极管的区别主要表现在器件的制备工艺不同:小分子器件主要采用真空热蒸发工艺，而聚合物器件采用旋涂或喷印工艺。小分子材料的制造商主要有伊士曼、柯达、楚光盛兴、东洋油墨制造、三菱化学等。高分子材料制造商主要有:CDT、Covin、陶氏化学、住友化学等。目前，全球与有机发光二极管相关的专利超过1400项，其中基础专利有三项。小分子有机发光二极管的基础专利为美国柯达公司所有，聚合物有机发光二极管的专利为英国CDT(剑桥显示技术)和美国Uniax公司所有。
关键技术
1.氧化铟锡(ITO)基板的预处理(1)ITO的表面平整度:ITO目前已广泛应用于商用显示面板制造，具有高透过率、低电阻率、高功函数等优点。一般来说，射频溅射制作的ITO由于工艺控制因素差，容易出现表面不平整，进而产生表面的尖端物质或突起。此外，高温煅烧和重结晶的过程也会产生表面约为10 ~ 30nm的凸起层。这些不平坦层的微粒之间形成的路径将为空穴直接射向阴极提供机会，这些错综复杂的路径将增加漏电流。一般有三种方法解决这个表层的影响？一是增加空穴注入层和空穴传输层的厚度，以降低漏电流。这种方法主要用于具有厚空穴层(~ 200 nm)的PLED和有机发光二极管。第二，对ITO玻璃进行再加工，使表面光滑。三是使用其他镀膜方式，使表面平整度更好。(2)ITO功函数增加:当空穴从ITO注入HIL时，过大的势能差会产生肖特基能垒，导致空穴注入困难。因此，如何降低ITO/HIL界面的势能差成为ITO预处理的重点。通常，我们使用O2等离子体来增加ITO中氧原子的饱和度，以增加功函数。经过O2等离子体处理后，ITO的功函数可以从4.8eV提高到5.2eV，非常接近HIL的功函数。增加辅助电极，由于有机发光二极管是电流驱动元件，当外电路过长或过细时，会在外电路中造成严重的电压梯度，降低真正落在有机发光二极管元件上的电压，导致面板发光强度下降。因为ITO的电阻太大(10欧姆/平方)，容易造成不必要的外部功耗。增加辅助电极降低电压梯度成为提高发光效率、降低驱动电压的捷径。铬(Cr: Chromium)金属是最常用的辅助电极材料，具有对环境因素稳定性好，对蚀刻液选择性大的优点。但在薄膜为100nm时其电阻值为2欧姆/平方，在某些应用中仍然偏大。所以同等厚度下电阻值更低的铝(0.2欧姆/平方)是辅助电极的另一个更好的选择。然而，铝金属的高活性也使其存在可靠性问题。因此，提出了多层辅助金属，如Cr/Al/Cr或Mo/Al/Mo。然而，这些工艺增加了复杂性和成本，因此辅助电极材料的选择成为有机发光二极管技术的关键之一。二、阴极技术在高分辨率OLED面板中，精细阴极与阴极是隔离的。常用的方法是蘑菇结构法，类似于印刷技术中的负性光刻胶显影技术。在负性光刻胶显影过程中，许多工艺变化因素都会影响阴极的质量和成品率。例如体电阻、介电常数、高分辨率、高Tg、低临界尺寸(CD)损失以及与ITO或其它有机层的适当粘合界面。三、包装(1)吸水材料:一般有机发光二极管的生命周期容易受到周围水分和氧气的影响。水蒸气主要有两个来源:一是通过外界环境渗透到组件内部，二是有机发光二极管过程中各层材料吸收的水蒸气。为了减少进入组件的水蒸汽或消除被工艺吸收的水蒸汽，最常用的物质是吸收剂。干燥剂可以通过化学吸附或物理吸附来捕获自由运动的水分子，以达到去除模块中水汽的目的。⑵工艺及设备开发:包装工艺流程如图4所示。为了将干燥剂放置在盖板上并成功地将盖板粘附到衬底上，有必要在真空环境中进行干燥，或者用惰性气体如氮气填充空腔。值得注意的是，如何使盖板与基板的连接更加高效，降低封装工艺成本，缩短封装时间以达到最佳的量产率，已经成为封装技术和设备技术发展的三大主要目标。