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LED与OLED的材质与区别

2013/6/4 15:58:43 来源:网络
OLED和LED究竟有什么区别?必须明确的是,OLED和LED并不是一个概念。近期大家一定频繁的看到“LED”这个名词,它和OLED仅仅虽然只有一个字母之差,但实际上两者描述的是完全不同的事物。

OLED和LED究竟有什么区别?必须明确的是,OLED和LED并不是一个概念。近期大家一定频繁的看到“LED”这个名词,它和OLED仅仅虽然只有一个字母之差,但实际上两者描述的是完全不同的事物。我们都知道液晶面板是通过背光源发光,通过液晶分子的折射而产生各种不同的颜色的,液晶分子自身不能发光,而LED则仅仅指的只是背光源。而OLED则自身能够发光,因此不需要背光源。

LED——发光二极管:

一、LED发光原理与发光材料:

半导体材料有一个非常有趣的特性,就是所谓的载子;载子分为两类:一类为电子,带负电;另一类为电洞,带正电。LCD的发光原理是利用两种载子在某些条件下可以结合,释放出的能量以光子的形式释出而发光。它会依材料的不同,电子和电洞所占有的能阶不同,也就是说电子和电洞的相对能接高度差即是决定两载子所结合发出能量的高低,便可以产生具有不同能量的光子,藉此可以控制LED所发出光的波长,也就是光谱或颜色。

LED所使用的材料是以3A-5A元素化合物半导体为主(如GaP , GaAs , GaN , AlInGaP 等等)。而至于它为什么会发出不同颜色的光,就得是LED他本身的材料而定,例如:红光就用AlInGa(鉮化铝镓)、绿光就用GaP(磷化镓)、蓝光就用ZnS(硫化锌)或GaInN(氮化镓铟)„等等。

LED依其发光波长来区分,可大致分为可见光二极管与红外线发光二极管。其发光原理是利用半导体中电子与电洞结合时,将释放的能量以光子的形式释出而发光,而发光二极管所使用的材料以3A、5A族元素的化合物半导体为主,如:GaAs,GaP,AlGaP,AlInGaP等等,其发光波长和亮度会因所使用的材料而有所差异。

二、LED发光优点

1. 属于冷性发光:不是藉由加热或放电发光。

2. 寿命长:可达十万小时以上(几乎可有十年不坏的寿命)。

3. 消耗电力小:约是传统钨丝灯泡得十分之一,因为氧化电位低驱动电压相对就低。

4. 污染低。

5. 体积小。

6. 反应速度很快。

三、LED直流电特性:

大部分的应用,LED都以直流电的方式超作,它具有以下几点的特性:

1. 顺偏特性:当直流电有了足够的正电压的时候,LED的电流就快速的上升,而这个通入的电流就称为「顺偏电流」,而LED两端的电压就被称为「顺偏电压」。若电压的范围忽高忽低即表示质量异常,而通常波长越短的LED其电压会越高。

2. 逆偏特性:顾名思义就是给予LED负的电压,也称为「漏电压」,一般而言,不同的LED材料会各自有其合理的电压值,而造成逆电压特性不良的原因是静电放电,这个特性也可以用来评估此LED的质量。

3. 闸流体效应:LED的主要材料是pn接面,而闸流体是电子电力常用的控制组件,当它的厚度不均匀的时候就会有pn层面交错的情形产生,此时的电压差就会有很大的差异,这就是「闸流体效应」,而若电压差太大的话就显示此产品的质量不太好,所以这也可以用来衡量LED的质量。

4. 产生光谱:藉由外在环境的能量提供而使得LED含有的元素产生了能阶的转移,正因为吸收能量而使的能阶提升到激发态(能量较高的能阶),往往反应都会趋向能量较低的地方跑,所以它就回到了基态能阶,而吸收的能量就转换为光子,能量也正好落在可见光区,使得肉眼可以看的到,而产生光谱。

5. 光指向性:LED为光源之一种,所以就有发光光束的方向-即空间中各角度的相对强度值。

四、LED应用:

1. 信息广告牌

2. 红外线产品

3. 交通号志

4. 照明设备

5. 光纤产品

6. IA产品

OLED——有机发光二极管

目前发光二极管所利用的材料均为无机半导体材料,较难应用于大面积并需要有高分辨率的组件(EX:屏幕),要解决这些问题有赖于新型有机半导体材料(即含碳氢化合物之材料),将它涂布在导电的玻璃片上,通以电流,就可以放出各种不同波长的光。

一、OLED发光原理

有机发光原理和发光二极管的发光原理相似,同样利用材料特性,将电子电洞在发光层上结合,电子由激发态降回基态,将多余能量以波的形式释出,而达到发光的功能。因此才有OLED和PLED的称呼。(OLED是小分子的有机电激发光二极管,PLED是聚合物的有机电激发光二极管。) 

二、OLED彩色化方式

目前有机发光二极管以绿光的技术最成熟,蓝光及红光仍待商品化。有机发光二极管显示器之色彩分为单色、多彩及全彩,多彩系由数个单色的显示区域组成,每一区域仍是单色;全彩是由红、绿、蓝三色光的重复画素组成,画素尺寸愈精细,分辨率愈高。在显示器的应用上,全彩是市场成功必要条件。

三、OLED结构

有机发光二极管基本的结构图如下图所示,同样是利用材料的特性,将电子电洞在发光层上结合,而将电子由激发态的形式降回基态,而将多余的能量以波的形式释出,因而达到有不同波长的发光组件的产生。OLED是利用在二个电极间分别注入电子及电洞,并利用有机分子的激发,而达到发光的功能。其中阳极为ITO导电玻璃膜,以蒸镀方式,附着于玻璃或透明塑料基板上,阴极则含有Mg、Al、Li等金属。在二个电极间则是多个有机薄膜形成的发光区域,包含电洞注入区、电洞传递区、有机发光层及电子传递层,在实际量产时,考虑不同需求,有时还会包含其它不同薄膜。

四、OLED应用

OLED现阶段主要应用于车用型显示器、行动电话、游戏机、掌上型可携式小型计算机、个人数字助理器(PDA)、汽车音响及数字相机„等。未来将朝高荧光效率材料的开发、 5吋全彩显示器的制作、有机组件新应用领域的开发、高分辨率的全彩化小尺寸显示器发展,如智能型行动电话等。

美国柯达公司是OLED技术的领先者,此外,Cambridge Display Technology、三洋、TDK、Pioneer及飞利浦等公司亦积极投入OLED的研究及开发。

● OLED技术有何优点?

OLED是有机发光二极管,又称为有机电激光显示因为具备轻薄、省电等特性,因此从2003年开始,这种显示设备在MP3播放器上得到了广泛应用,而对于同属数码类产品的DC与手机,此前只是在一些展会上展示过采用OLED屏幕的工程样品,还并未走入实际应用的阶段。但OLED屏幕却具备了许多LCD不可比拟的优势,因此它也一直被业内人士所看好。

由于目前的液晶显示技术,OLED拥有超薄、抗震性能好、可视角度大、响应时间短、低温性好、发光效率高等多种优点。需要说明的是,虽然OLED已经逐渐被人们所熟知,但现在我们并没有大面积的看到OLED产品上市

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