【细节点解读】一文看透OLED顶发射与底发射及其发光方式未来探讨

OLED是一种采用自发光元件的先进显示器，具有丰富的色彩，超薄和可以自由弯曲的优势。OLED的发光方式现在可分为两种：顶发射和底发射。制作薄膜晶体管(TFT)基板后，决定是让顶部发光还是底部发光，让我们花点时间看一看它们之间的差异。

OLED的发光原理

OLED 由嵌在正电极（阳极）、负电极（阴极）中间的有机半导体构成。OLED 器件的构造，包括一个由透明铟锡氧化物（ITO）制成的阳极和一个银制的阴极，两个电极之间的三个有机层组成。三个有机层分别为：空穴传输层（hole transport layer，简称 HTL）、发光层（electron transport layer，简称 EML）和电子传输层（electron transport layer，简称 ETL），它们都被集成在一个玻璃基板上，当器件开启时，光就会穿过这个玻璃基板。

当施加电流时，电子注入阴极，并在阳极形成空穴。电子和空穴会穿过各个层相向运动，最终在发光层相遇并结合，将能量以光子的形式释放出来。这一过程在电流通过时会不间断地快速发生，从而引起连续发光。

底发射

最初的OLED都是底发射型器件， 器件的结构从上至下依次是： 不透明的金属阴极/有机功能层/透明阳极， 光线从阳极出射， 因而称为底发射。

在主动显示中， OLED发光器件是由薄膜晶体管（TFT）来控制的， 因此如果器件是以底发射形式出光， 光经过基板的时候就会被基板上的TFT和金属线路阻挡， 从而影响实际的发光面积。

如果光线是从器件上方出射，那么基板的线路设计就不会影响器件的出光面积， 相同亮度下OLED的工作电压更低， 可以获得更长的使用寿命。

因此， 顶发射器件是小屏如手机等主动显示的首选。大型显示屏(如电视)是由于像素本身的亮度面积较大，而且有充足的空间来放置TFT和像素，即使TFT阻止了部分光线照射，也不会如此。

但是，如果增大OLED的分辨率，则TFT的数量增加，这样底发射的问题就出现了。尤其是在小型显示屏上，由于显示屏上的像素非常密集，因此需要最大限度增加发光区域显得尤其重要。当考虑光量时，光学方法在高分辨率和高PPI实施上遇到了结构上的困难。

当然，还可以通过增加像素的功耗以增加光量，但是这样会增加功耗和需要更强的电能。但这不是一种解决方法，因为这可能会对发光元件的使用寿命产生不利影响。因此，目前移动显示器和IT仪器显示器上的大多数功能都使用了顶发射。

顶发射

如上所述，顶发射方式是朝着基板的相反方向发出光的结构。与底发射不同，它采用的是顶部发射，在基板上无论电路的外形如何，都尽量减少遮蔽区域，从而达到光亮效果。在顶发射器件中， 透明电极的选择最为重要， 合适的透明电极将大幅度提高器件的性能。

然而，顶发射也存在困难，与底发射不同，它光必须穿过阴极。

进行过许多研究，以最大程度地使由金属材料制成的阴极尽可能透明，同时，我们发现光量比无条件地增加透明度释放的更多，这就是微腔效应。

从有机发光层（EL）产生的一些光穿过半透明阴极并进入我们的眼睛，而其余的则被反射回来。当光的共振频率与反射光的共振频率相匹配时，比原始发射光强约1.5至2倍的强光通过阴极。由于这种现象，需要在小区域内发出尽可能明亮的光的中小型OLED可以显着提高光效率。（详情了解今天同步发的文章：“共振”原理如何让OLED屏画面更明亮？）

迄今为止，通过各种研究和开发，顶发射的方法得到了改进，并应用于柔性OLED，并已成为OLED的核心技术。

另外，在底发射的情况下，我们还可以增加一个单独的工艺以利用谐振原理，或者将两极和负极的透射率加到一起，而不管两者的透射率是多少，您可以控制双面发光，因此OLED发光方式是您继续进行研究的潜力所在。

译：OLEDindustry

原文来源：三星显示