专题三：--有机发光二极管(OLED)显示技术分解讲课讲稿
2024发光二极管LEDPPT课件
发光二极管LEDPPT课件•发光二极管LED基本概念与原理•发光二极管LED材料与制备技术•发光二极管LED器件结构与封装形式•发光二极管LED驱动电路设计与应用实例目录•发光二极管LED性能测试与评估方法•总结回顾与展望未来发展趋势01发光二极管LED基本概念与原理发光二极管定义及分类定义发光二极管（LED）是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件，具有高效、环保、寿命长等特点。
分类根据发光颜色、芯片材料、封装形式等不同，LED可分为多种类型，如单色LED、双色LED、全彩LED、大功率LED等。
工作原理与发光机制工作原理LED的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在PN结附近，当注入少数载流子时，会与多数载流子复合而发出光子，从而实现电能到光能的转换。
发光机制LED的发光颜色与半导体材料的禁带宽度有关，不同材料的禁带宽度不同，发出的光子能量也不同，因此呈现出不同的颜色。
此外，通过改变LED的电流、电压等参数，还可以实现亮度和颜色的变化。
主要参数及性能指标主要参数LED的主要参数包括光通量、发光效率、色温、显色指数等，这些参数决定了LED的发光效果和使用性能。
性能指标评价LED性能的指标主要有寿命、可靠性、安全性等，这些指标对于LED的应用和推广具有重要意义。
应用领域及市场前景应用领域LED广泛应用于照明、显示、指示、背光等领域，如家居照明、商业照明、景观照明、交通信号灯、户外广告屏等。
市场前景随着人们对节能环保意识的提高和LED技术的不断发展，LED市场呈现出快速增长的趋势。
未来，LED将在更多领域得到应用，市场前景广阔。
02发光二极管LED材料与制备技术如砷化镓、磷化镓等，具有高亮度、高效率、长寿命等特点。
半导体材料荧光粉材料封装材料用于LED 的波长转换，可调整LED 的发光颜色。
如环氧树脂、硅胶等，用于保护LED 芯片和提高其稳定性。
030201常用材料类型及特点通过化学气相沉积等方法在衬底上生长出所需的半导体材料。
OLED显示结构及发光原理
OLED显示结构及发光原理OLED（有机发光二极管）是一种基于有机分子的发光技术，它具有极高的色彩细腻度、对比度和视角范围，被广泛应用于显示领域。
OLED显示结构是由一系列的有机材料薄膜组成，它们在电流作用下发出光。
下面将详细介绍OLED的显示结构和发光原理。
1. 基底层（Substrate Layer）：一般是透明的玻璃或塑料基底，可提供强度和支持。
2. 阳极层（Anode Layer）：位于基底层之上，主要由导电材料构成，如ITO（透明导电氧化铟锡）等。
阳极层提供正极电流以激发有机发光材料。
3. 有机发光层（Organic Emitter Layer）：是OLED显示结构的核心部分。
它由有机发光材料构成，可以分为不同的层次，例如发光层、空穴传输层和电子传输层。
发光层是OLED的主要部分，有机分子在电流的作用下发光。
4. 电子传输层（Electron Transport Layer）和空穴传输层（Hole Transport Layer）：这两层主要负责正、负电荷的输送，并帮助控制电子和空穴的复合过程，从而产生发光效果。
5. 阴极层（Cathode Layer）：位于有机发光层的顶部，由电子传输材料构成。
阴极层具有低电子亲和能力，使电子能够输送到有机发光层并与空穴复合，产生发光效果。
OLED的发光原理是通过电流激活有机发光材料，使其发射光子。
OLED中的有机发光材料是半导体材料，其分子结构中含有共轭键，当给予其中一个分子一个光子激发，它将处于一个激发态。
然后，这个高能激发态分子会与一个低能激发态分子发生共振作用，将能量传递给低能激发态分子。
低能激发态分子进一步传递给阴极层，与电子复合，从而产生光子发射。
通过调节电流的大小，可以控制有机发光材料的亮度。
此外，通过使用不同类型的有机分子，可以实现不同颜色的发光，例如红色、绿色和蓝色。
通过将这些颜色的OLED像素排列成一个矩阵，就可以构成彩色OLED显示屏。
OLED显示屏技术介绍
OLED显示屏技术介绍OLED（有机发光二极管）是一种全新的显示屏技术，它利用有机材料构建的发光二极管来实现显示功能。
相较于传统的液晶显示技术，OLED具有更高的图像质量、更快的响应速度和更低的能耗，因此在近年来得到了广泛关注和应用。
OLED显示屏的核心部件是OLED，它是一种能够发光的半导体材料。
OLED的结构十分简单，由发光层、电子传输层和阴极组成。
在正压下，电子从阴极注入电子传输层，然后在电子传输层中传输，最终到达发光层，激发有机材料发光。
由于OLED材料能够在不需要背光的情况下自发光，因此可以实现非常薄、灵活和高对比度的显示屏。
首先，OLED显示屏具有更高的图像质量。
OLED显示屏可以实现更高的像素密度，因为每个像素都是独立发光的。
这意味着OLED能够呈现更细腻、更真实的图像。
此外，OLED显示屏的对比度非常高，可以实现深黑色和鲜明亮色的同时显示。
这使得OLED显示屏非常适合显示高质量的照片和视频。
其次，OLED显示屏具有更快的响应速度。
传统的液晶显示屏采用的是电流驱动技术，需要时间来调整液晶分子的排列，因此响应速度有限。
而OLED显示屏则采用了电压驱动技术，能够实现几乎即时的响应速度。
这使得OLED显示屏可以显示高速移动的图像或视频，没有拖影或残影现象。
第三，OLED显示屏具有更低的能耗。
OLED显示屏在显示黑色像素时，该像素不需要发光，因此能耗非常低。
相比之下，液晶显示屏需要背光发光，因此无法完全避免能耗。
这使得OLED显示屏在移动设备等对电池寿命要求较高的场景中更具优势。
除了以上的优势，OLED显示屏还具有其他一些特点。
首先，OLED显示屏非常薄，可以实现柔性设计，因此可以应用于柔性电子产品。
其次，OLED显示屏的视角稳定性非常好，几乎没有颜色变化。
这意味着无论从哪个角度观看，图像颜色都能保持一致。
最后，OLED显示屏无需背光源，因此可以实现更高的亮度和更宽的色域。
尽管OLED显示屏具有许多优势，但也存在一些挑战。
oled有机发光层结构
oled有机发光层结构
摘要：
1.OLED 简介
2.OLED 的基本结构
3.OLED 的发光材料
4.OLED 的优势与应用前景
5.中国在OLED 领域的发展
正文：
一、OLED 简介
OLED，即有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode），是一种采用有机材料作为发光层的显示技术。
相较于传统的LCD 显示技术，OLED 具有诸多优势，如超薄、节能、低成本和环保等，被认为是未来极具潜力的平板显示产品。
二、OLED 的基本结构
OLED 的基本结构包括阳极、阴极和有机发光层。
阳极负责注入空穴，阴极负责注入电子，当电子和空穴在有机发光层中相遇时，会产生光子，从而实现发光。
三、OLED 的发光材料
OLED 的发光材料主要包括有机磷光材料、有机荧光材料和无机磷光材料。
这些材料在电流作用下会发光，不同材料的发光颜色和效率各不相同。
四、OLED 的优势与应用前景
OLED 技术具有诸多优势，如超薄、节能、低成本和环保等，使其在平板显示领域具有广泛的应用前景。
目前，OLED 技术已成功应用于手机、电视、显示器等领域，未来还可能拓展到柔性显示、透明显示等新兴领域。
五、中国在OLED 领域的发展
我国对OLED 产业的发展给予了高度重视，认为其符合国家大力发展平板显示行业的政策导向。
目前，我国在OLED 领域取得了一定的技术突破，并有望在开发初期的新应用领域取得领先地位。
同时，中国大陆对OLED 产业的投资也在不断加大，以推动产业的快速发展。
总之，OLED 作为一种新兴的显示技术，具有广阔的应用前景。
有机电致发光显示OLED(非常好的平板显示资料)
种，有机／聚合物半导体 材料的光电活性主要来自 分子外层价电子活动。
图5-1 有机分子中的电子跃迁示意图
从上图中可以看出：
具有较好空穴传输能力的分子中一般都含有多个的芳 香胺基元
总之，有机/聚合物半导体材料的分子结构中一般
含有共轭双键(提供
电子)和O、N、S(提供孤对
电子即n电子)，另外通过化学方法将生色团或助 色团引入有机/聚合物分子中，也可达到对有机/ 聚合物半导体材料光电性能的有效调节。
其次，它亮度、对比度高、色彩丰富、响应速度快；
更加独特的是，OLED产品可实现软屏； OLED还有工作温度范围宽、低压驱动、工艺简单、
成本低等优点。
OLED的缺点
目前最突出的缺陷是其使用寿命较短，一般为5000小时左 右。电视机要求显示屏的寿命最少为1.5万小时。这使得 OLED想全面取代LCD尚需要一段时间。
分类
1、根据采用有机材料的分子量不同分为两种： 一种是采用小分子材料，简称OLED；
优点：自发光材料，不需用到背光板，同时视角广、
画质均匀、反应速度快、较易彩色化、用简单驱动电 路即可达到发光、制程简单、可制作成挠曲式面板， 符合轻薄短小的原则，应用范围属于中小尺寸面板；
缺点：由于OLED驱动电压较高、因此在能量上使用
适合大尺寸、高分辨率发展；
亮度容易提高； 发光寿命长，响应速度快； 技术门槛高；
相对 缺点
耗电量大；
发光寿命和效率少；
材料成本高；
8寸一下单色或多色显示器： 应用 领域 目前市场为车用音响显示器、手机、 PDA、游戏机等单色或多彩中小型显 示器。
8寸以上全彩色显示器；
OLED的优点
首先，OLED视野角度宽、轻薄、便于携带；
OLED基本原理PPT课件
OLED电视现状
➢OLED技术起源于欧美，但实现大规模产业化的国家/地区主要集中在东亚，如日本、韩国、中国 大陆和台湾地区等。 ➢全球OLED产业还处于产业化初期。全球涉足OLED产业的企业产品主要是小尺寸无源OLED器件， 真正对LCD（液晶）构成威胁的有源OLED器件，实现量产的只有少数几家公司。
OLED显示技术具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当 有电流通过时，这些有机材料就会发光，而且OLED显示屏幕可视角度大，并且能 够节省电能，这种显示设备在MP3播放器、手机、电视等领域上得到了广范应用。
OELD发展历程
1936年，Destriau（法国物理学家德斯特里奥）将有机荧光化合物分散在聚合物中制成薄膜，得到
2004年，索尼公司(Sony)推出了3.8英寸有源矩阵有机发光二极体面板 (AMOLED)，用于PDA 。
2007年， Sony在CES展出厚度仅10mm、对比度高达1百万:1，解析度为1,920×1,080的27寸OLED电视， 2013年， LG推出55寸OLED电视，并市场化
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OLED电视现状
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OLED应用
商业领域：主要应用在POS 机和ATM 机、复印机、自动售货机、游戏机、公用电 话亭、加油站、打卡机、门禁系统、电子秤等产品和设备的显示屏。 通信领域：主要应用有3G 手机、各类可视对讲系统(可视电话)、移动网络终端、 ebook(电子图书)等产品的显示屏。 计算机领域：主要有家用和商用计算机(PC/工作站等)、PDA 和笔记本电脑的显示 屏。 工业应用场合：主要应用有各类仪器仪表、手持设备等的显示屏。 交通领域：主要应用有GPS、车载音响、车载电话、飞机仪表和设备等各种指示标 志性的显示屏。如微显示器，这种技术最早用于战斗机飞行员，现在的穿戴式电脑 也用它。有了它，移动设备就不再受显示器体积大、耗电多的限制。 消费类电子产品：主要应用有装饰用品(软屏)与灯具、各类音响设备、计算器、数 码相机、数码摄像机、便携式DVD、电子钟表、掌上游戏机、各种家用电器(如： OLED 电视)等产品的显示屏。
有机发光二极管(OLED)
电源连接于芯板的正 （A）负（B）两极， 从而形成了一个由正 极到负极的内部的电 流，其中形成负电荷 群（C）。正负电荷都 分布在发光层上，然 后发光材料在电场的 作用下就会发光，其 中由信号控制的电流 就会控制放光材料的 化学反应从而形成不 同的色彩效果。
有机发光二极管之有机材料
材料选择要求： 阳极：高功 可透光 阴极：低功 可透光
有机发光二极体的发光原理和无机发光二极 体相似。当元件受到直流电所衍生的顺向偏 压时，外加之电压能量将驱动电子与空穴分 别由阴极与阳极注入元件，当两者在传导中 相遇、结合，即形成所谓的电子-空穴复合。 而当化学分子受到外来能量激发後，若电子 自旋和基态电子成对，则为单重态其所释放 的光为所谓的荧光；反之，若激发态电子和 基态电子自旋不成对且平行，则称为三重态， 其所释放的光为所谓的磷光。
反应快 重量轻、厚度薄
构造简单 成本低
OLED的结构
OLED的基本结构是 由一薄而透明具半导 体特性之铟锡氧化物 (ITO)，与电力之正极 相连，再加上另一个 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)与电子传输层 (ETL)。
OLED工作原理
有机发光二极管（OLED）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
光信息91 09095007 李文龙
OLED
又称有机发光二极管（Organic LightEmitting Diode），又称为有机电激光显示 （Organic Electroluminesence Display,
OELD）。
OLED的特点及其优势
可视度和亮度均高 电压需求低且省电效率高
电子传输层材料要求：必须制膜安定性高、 热稳定且电子传输性佳
电洞传输层材料要求：热稳定且便于电洞传 输
最新2019-9 OLED显示技术-PPT课件
另一种激子转移能量的方式称为Dexter能量转移， 是直接将电子或空穴转移到另外的分子上形成新的 激子的同时完成能量转移（传递），它是以载流子 直接交换的方式传递能量，只有处于激发态的分子 和另外一个处于基态的分子离得很近以至于电子云 出现彼此交叠的时候，分子间间距最多只能到几个 埃，发生这种能量转移的速率也正比于给体分子发 光光谱和受体分子的吸收光谱的交叠程度。
பைடு நூலகம் 多色有机发光
实现全彩色显示的方式：
RGB三色各点分别采用三色发光材料独立发光； 蓝色显示作为色变换层，使一部分转变为红色和
绿色，从而形成RGB三色； 使用白色OLED为背光，采用类似LCD所用的彩 色滤光片，来达到全彩色效果。
存在问题
尽管世界上众多国家和地区的研究机构和公司投入 巨资致力于有机平板显示的研究与开发（R&D)，但 其产业化进程远低于人们预料。其原因，从科学上 讲，还有许多重大关键问题没有解决。
材料结构与发光性能，载流子传输特性，电子能态与发
光行为之间关系是调控材料发光颜色、载流子平衡及能 级匹配等关键问题的理论和实验依据； 材料器件退化机制，结构性能关系，界面物理；是提高 器件性能，提高稳定性和使用寿命的理论和实验基础。
CSTN屏和OLED屏比较
THE END
Thank you！
杂，实现N型或P型有机半导体，来改变器件 的发光颜色、增强器件的稳定性，提高器件 发光效率等。
OLED的结构及工作原理
高效OLED通常有一个基本两层结构，空穴传 输层、电子传输层，能级不匹配，在界面产 生势垒，电子和空穴集中在界面处，在此复 合几率最大； 在两层界面处引入起荧光中心作用的物质，可 以对发光中心进行有序的优化，如此可形成 一层很薄的发光层（三明治结构）。
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小分子OLED技术发展较早（1987年），而且技术已经达到 商业化生产水平；高分子OLED又被称为PLED（PolymerLED）， 其发展始于1990年，目前该技术尚未成熟。
后来相继有一些公司（大多是日本的，如先锋、NEC、 SONY等）推出自己的产品，主要是一些小尺寸的。
目前，全球已经有100多家的研究单位和企业投入到OLED 的研发和生产中，包括目前市场上的显示巨头，如三星，LG， 飞利浦，索尼等公司。整体上讲，OLED的产业化目前已经开始， 其中单色，多色和彩色器件已经达到批量生产水平，大尺寸全 彩色器件目前尚处在研究开发阶段。
一种 常见 OLED 结构
3.1.1 OLED的结构及发光原理
发光过程通常由５个阶段完成： （１）载流子的注入：在外加电场作用下，电子和空穴分别 从阴极和阳极向夹在电极之间的有机功能薄膜注入。 （２）载流子迁移：注入的电子和空穴分别从电子输送层和 空穴输送层向发光层迁移。 （３）载流子复合：电子和空穴复合产生激子。 （４）激子迁移：激子在电场作用下迁移，能量传递给发光 分子，并激发电子从基态跃迁到激发态。 （５）电致发光：当电子由激态高能阶回到稳态低能阶时， 其能量将分别以光子（Light Emission）或热能（Heat Dissipation）的方式放出，其中光子的部分可被利用当做显 示功能；然而有机荧光材料在室温下并无法观测到三重态的 磷光，故PM-OLED（无源矩阵）元件发光效率之理论极限值仅 25%。
2．2002年～2005年，OLED的成长阶段。在这段时期人们 开始逐渐接触到更多带有OLED的产品，例如车载显示器、PDA、 手机、DVD、数码相机、头戴用微显示器和家电产品等。仍以 无源驱动、单色或多色显示、10寸以下的小面板为主，但有源 驱动的全彩色10寸以上的面板也开始投入使用。
3．2005年以后，OLED的成熟阶段。随着OLED产业化技术 的日渐成熟，OLED将全面出击显示器市场并拓展属于自己的应 用领域。其各项技术优势将得到充分发掘和发挥。
3.1.2 OLED的特点
磷光材料方面，UDC公司开发的红光材料色度坐标为 (0.67，0.33)，效率达到15cd/A，500cd/m2下工作寿命超过 15 万小时；绿光材料色坐标为(0.34，0.61)，效率达到 65cd/A，初始亮度为1000cd/m2时，寿命超过4万小时；最难 得到的蓝色磷光材料效率达到了30cd/A，在200cd/m2 的初 始亮度下，寿命达到了10 万小时。
3.1.4 OLED的发展
有机电致发光现象在1936年被人发现，但直到1987年柯达 公司才推出了OLED双层器件。OLED才作为一种可商业化和性能 优异的平板显示技术而引得人们的重视。
1990年英国剑桥大学的Friend等人成功的开发出以涂布方 式将多分子应用在OLED上，即Polymer（多聚物，聚和物）LED， 亦称PLED。不但再次引发第二次研究热潮，更确立了OLED在二 十一世纪产业中所占的重要地位。
空穴传输层 ITO阳极
(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。
OLED的基本结构
发光原理：在外界电压驱动下，由阴极注入的电子和阳极注 入的空穴在有机材料中复合放出能量，并将能量传递给有机 发光物质的分子，有机发光物质的分子受到激发，从基态跃 迁到激发态，当受激分子从激发态回到基态时辐射跃迁产生 了发光现象。 OLED属于载流子双注入型发光器件。
根据驱动方式的不同，OLED器件可以分为无源驱动型（PMOLED）和有源驱动型（AM-OLED）两种。
无源驱动型不采用薄膜晶体管（TFT）基板，一般适用于 中小尺寸显示；有源驱动型则采用TFT基板，适用于中大尺寸 显示，特别是大尺寸全彩色动态图像的显示。
目前，无源驱动型OLED技术已经比较成熟，商业化的产品 都是无源驱动型；有源驱动型OLED技术发展很快，已经有产品 推出了。
3.1.4 OLED的发展
整体上看OLED的应用大致可以分为3个阶段： 1．1997年～2001年，OLED的试验阶段。在这段时期OLED
开始逐渐走出实验室，主要应用于汽车音响面板，PDA及手机 方面。但产品很有限，产品规格少，均为无源驱动，单色或区 域彩色，很大程度上带有试验和试销的性质，2001年OLED的全 球销售额仅约为1.5亿美元。
专题三：--有机发光二极管 (OLED)显示技术分解
3.1.1 OLED的结构及发光原理
OLED（Organic Light-Emitting Diode有机 发光二极管）的基本结构是由一薄而透明具有半
金属阴极 电子传输层
导体特性的铟锡氧化物(ITO)，与电源正极相连， 发光层
再加上另一个金属阴极，构成如右图所示的三明 治的结构。整个结构层中包括了：空穴传输层
3.1.2 OLED的特点
优点： 1、自发光器件，高亮度，高发光效率； 2、全固态组件，抗震性好，能适应恶劣环境，工作温度范围 大（-40℃～80℃ ）； 3、超薄，厚度为目前液晶的1/3； 4、高对比度，低成本其工艺简单，使用原材料少； 5、响应速度快（微秒级）； 6、超广视角，几乎不受限制； 7、低功率消耗； 8、可挠曲面板。
3.1.2 OLED的特点
缺点： 1、寿命短，通常只有5000 小时，要低于LCD至少1万小时的 寿命； 2、不能实现大尺寸屏幕的量产，因此目前只适用于便携类的 数码类产品； 3、存在色彩纯度不够的问题，不容易显示出鲜艳、浓郁的色 彩。
现在的OLED 的寿命已经远远超过5000小时了，而且已 经生产出了较大尺寸的OLED 面板，色彩十分鲜艳。截止07 年7月前后，荧光材料方面，性能最高的是日本出光兴产 (Idemitsu Kosan)的材料。红光效率达到了11cd/A，寿命高 达16 万小时；绿光效率达到30cd/A，寿命为6万小时；正在 开发中的高效率、长寿命蓝光材料BD-2，效率为8.7cd/A，寿 命2.3万小时。