（原）材料视角 | OLED柔性屏幕

初原载于 工大材料汇    2019-03-17

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2019年2月24日，中国华为公司首款5G折叠屏手机HUAWEI Mate X全球问世。

官方售价17500元，凭借着它的鹰翼式折叠、5G芯片巴龙5000、55W超级快充等强大功能，五位数的手机上线后一抢而空，现在更是一“部”难求。

      华为5G的研发，将中国科技再次推向世界顶尖，迄今为止，除中国外没有任何一个国家拥有5G技术。在此次新型冠状病毒疫情中，火神山医院10天拔地而起也离不开5G通讯的支持。

      除了让国人为之骄傲的5G技术，鹰翼式折叠也是吸引大众目光的闪光点之一，鹰翼式折叠离不开OLED柔性屏幕的研发，今天小编就为大家科普一下这个刚柔并济的OLED葫芦里面卖的是什么神仙药~

01 什么是OLED？

OLED（Organic Light Emitting Diode，缩写为OLED）， 即有机发光二极管，也被称为有机电激光显示或有机发光半导体。它是一种基于有机半导体材料制作的器件，其显示技术是继第一代 CRT（阴极射线管显示器）、第二代LCD（液晶显示屏）和第三代PDP（等离子）后的第四代技术。

说白了，不久之后，OLED会应用在未来的大部分显示屏上，和你面对面，成天瞅着你。

02 OLED发展历史

OLED屏幕在折叠，改变形态的同时还能正常操作，虽然这听起来很高大上，科技感十足，但其实早在20世纪50年代，法国南茜大学的物化学家安德烈和他的同事观察到有机材料中电致发光的现象，开启了OLED的研究历程。但这个研究历程并不算顺利，直到2005年，OLED才开始走向成熟阶段，人们发觉其应用价值并大力将OLED屏幕应用于Pad，手机，数码相机等。

下面，重头戏来了，到底这个神奇的OLED是运用了什么原理呢？

咱们先来了解一下OLED的基本结构

03 OLED基本结构

它包括铟锡氧化物（ITO）玻璃基板、空穴传输层、有机发光层、电子传输层和低功函的金属阴极五个层次（见下图）

基板：支撑OLED

空穴传输层：在电流流过设备时增加电子“空穴”

有机发光层：由有机材料构成，实现发光的功能

电子传输层：具有导电功能的有机材料层

金属阴极：电流通过时，将电子注入电路

显示屏最大作用就是将电转化为光，再将光转化为信息传递，所以一切要从发关说起，那么OLED的发光过程是怎样的呢？

04 OLED发光过程

通常分为五个基本阶段（见下图）：

①载流子注入：

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层注入。

②载流子传输：

注入的电子和空穴分别从电子传输层和空穴传输层向发光层迁移。

③载流子复合：

电子和空穴注入到发光层后，在库伦力作用下形成一对电子空穴对，即激子。

④激子迁移：

由于电子和空穴传输的不平衡，激子的主要形成区域通常不会覆盖整个发光层，因而它会沿浓度的梯度方向扩散迁移。

⑤激子辐射退激发出光子：

激子辐射跃迁，发出光子，释放能量。

现实生活中我们需要OLED呈现不同色彩不同明暗的光。OLED的发光颜色取决于发光层有机分子的类型。若在同一片OLED上放置几种有机薄膜就构成彩色显示器。光的亮度或强度取决于发光材料的性能以及施加电流的大小。若同一片OLED，通过电流越大，光的亮度就越强。

05 OLED的制备

原理看起来是不是非常简单，但其背后的制备过程可谓十分复杂。

小编在这里做了一个流程图

06 OLED优点和发展前景

优点：

1、重量和厚度可以减少一半

2、掉在地上不易破碎

3、低功耗

4、可弯曲，有望实现柔性穿戴显示功能

发展前景:

有机电致发光器件结构的研究在短短十几年里得到了快速的发展，已经实现量产。从长远市场来看，OLED显示具有非常好的发展前景，未来柔性屏幕将随着个人智能终端的不断渗透而广泛应用。

经典问答环节

No.1

问：OLED制备共有几步，并简要描述

分别是:ITO基板预处理、成膜、阴极制备、封装

No.2

问：你对折叠屏目前的看法是什么？

精选留言：

折叠屏虽然潜力无限，但是残影、寿命较短、色彩纯度不够、屏闪这些问题没有解决的话还是难以大面积推广。

——Вперед, товарищи

参考文献：

（1）《解密OLED》杨磊 天津市第五中学 知网

（2）《折叠屏材料知多少》材料小助手 

（3）图片来自华为官网以及网络

本文作者：张骜

时任审阅：于世龙 刘孟茜

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