【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

(0)

相关推荐