有机发光二极管超薄平板显示技术

今天的课程一共分为四个阶段:实验、提问、讲解和实验室参观。

其实,找到座位之后,我就发现课桌上有几个玻璃片,其他的器材还包括一个经典的(无机的)LED(Light-Emitting Diode,发光二极管)灯、一个橡皮条和一节9V电池。我当时并不知道玻璃片和橡皮条是干什么的。

上面已经指出,上课的第一件事就是做实验。第一个实验项目则是点亮无机LED,这里就需要用到“橡皮条”了。这个橡皮条一样的东西其实是可以导电的,在此作为限流电阻用。无机LED的电阻很小,加9V电压会把LED烧坏,所以需要限流电阻,而之后进行实验的OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)内阻较大,就不需要串联电阻了。点亮很简单,只需要将正负极连对即可。我点亮的无机LED是绿色的。

下一个实验是点亮OLED,用到的材料是正方形的玻璃片,上面有一些镀膜,还有一个小的玻璃片贴在上面作为封装。镀膜是可以导电的并且分成了5块,把负极接到大块的镀膜上,把正极接到小块的镀膜上,OLED即可点亮。改变正极接哪个小块镀膜,就可以改变哪个OLED亮。我这次点亮的OLED都是蓝色的。

最后一个实验是点亮OLED的点阵,这次用的是长方形的玻璃片,上面也有镀膜和封装。这一片上的镀膜被分成了很多根细的线,这些线总体上可以分为两种,一种选择行,另外一种选择列,分别需要接正极和负极。把行选择线(正极)接好固定,移动电源负极接在列选择细线的位置,就可以使得显示的像素点水平方向移动;而把列选择线(负极)接好固定,移动电源正极接在行选择细线的位置,就可以使得显示的像素点竖直方向移动。我这次点亮的点阵,每个点都是绿色的。

做完实验之后,老师让我们提问,每个人可以问一些自己感兴趣的问题。由于专业关系,我提的问题比较偏向应用方面,主要有OLED是否可以做成柔性的、OLED显示器的分辨率以及OLED的响应速度。其他同学也有问和材料相关的问题的。我们问的问题,老师在之后的讲解环节中都逐一解答了。

然后,老师讲解了OLED的构造和原理。OLED主要分为几个层,从下到上分别是玻璃基片、阳极镀膜(用ITO,氧化铟锡)、空穴注入层、有机发光层、电子传输层和阴极金属。每一层都有特定的材料,以发光层为例,不同的材料决定了发出什么颜色的光。

为了制作OLED,一种方法是用蒸镀的办法,先将薄膜材料加热,然后蒸汽吸附在基片上;还有一种办法是湿法,将物质溶解在溶剂里面,涂抹上去,然后溶剂挥发,物质就留在基片上了。由于这些制作方法的性质比较好,它们可以比较容易的应用到柔性材料上,制作柔性显示器。而无机的LED就没这么简单了。如果将阴极和阳极分别分为一条一条平行的,并且阴极和阳极是垂直关系,那么就可以做出点阵。其中,阴极和阳极的交点处就是可以自己发光的点。提高薄膜的均匀性后,通过减小阴极和阳极的宽度,可以使得做出的OLED点阵的分辨率增加。目前,OLED点阵屏分辨率能达到400ppi(pixels per inch,像素每英寸,1inch=2.54cm),根据未经证实的消息,还有人做到了900ppi。

OLED相比液晶显示器还有一个优点就是响应速度快,OLED显示器是微秒级别,而普通液晶显示器是毫秒级的。顺便指出,市面上宣称是LED屏的显示器,事实上还是液晶屏,只不过背光用的是LED。

不过,OLED也是有缺点的,它的缺点是发光的效率不高,简单来讲,相同功率下,OLED没有无机LED那么“亮”。此外,OLED的寿命也是一个比较重要的问题,目前寿命仅能达到几千小时。

课程最后,老师带我们参观了她的实验室,讲解了各种仪器,然后带我们在超净室外面看了看,结束了今天的课程。

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1 条评论。

  1. 课程很有意思

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