ไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์ (OLED)

จอ OLED มีคุณสมบัติเด่นคือ ความสว่างสูง มุมมองกว้าง ตอบสนองเร็ว ใช้พลังงานต่ำ และสามารถผลิตเป็นอุปกรณ์แสดงผลแบบยืดหยุ่นได้ จึงถือเป็นเทคโนโลยีการแสดงผลยุคใหม่ที่เหมาะสมที่จะมาแทนที่เทคโนโลยีผลึกเหลว ส่วนประกอบหลักของจอ OLED คือ พิกเซลย่อยแต่ละพิกเซลที่มีความสามารถในการเปล่งแสง ซึ่งก็คือองค์ประกอบเปล่งแสง OLED โครงสร้างพื้นฐานขององค์ประกอบเปล่งแสง OLED ประกอบด้วยขั้วบวก ขั้วลบ และชั้นเปล่งแสงที่อยู่ระหว่างกลาง โดยชั้นเปล่งแสงนั้นสามารถจำแนกได้ตามหน้าที่ของวัสดุ OLED และโครงสร้างของอุปกรณ์ เช่น ชั้นฉีดประจุบวก (HIL) ชั้นขนส่งประจุบวก (HTL) ชั้นเปล่งแสง (EML) ชั้นขนส่งอิเล็กตรอน (ETL) และชั้นฉีดอิเล็กตรอน (EIL) เป็นต้น

ใน OLED นั้น ชั้นฉีดประจุบวก (hole injection layer) และชั้นลำเลียงประจุบวก (hole transport layer) ใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการฉีดประจุบวก ในขณะที่ชั้นฉีดประจุลบ (electron injection layer) และชั้นลำเลียงประจุลบ (electron transport layer) ใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการฉีดประจุลบ วัสดุเปล่งแสงบางชนิดมีฟังก์ชันการลำเลียงประจุบวกหรือประจุลบอยู่แล้ว ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าสารเปล่งแสงหลัก ส่วนชั้นวัสดุเปล่งแสงที่เติมสารเรืองแสงอินทรีย์หรือสารเรืองแสงฟอสฟอเรสเซนต์ในปริมาณเล็กน้อย สามารถรับพลังงานจากสารเปล่งแสงหลัก และดักจับพาหะเพื่อเปล่งแสงสีต่างๆ ออกมา วัสดุเปล่งแสงที่เติมสารนี้มักเรียกว่าสารเปล่งแสงเสริมหรือสารเปล่งแสงที่เติมสารเจือปน

2. หลักการพื้นฐานของการเปล่งแสงของอุปกรณ์ OLED

เมื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ OLED ประจุบวกและประจุลบจะถูกฉีดเข้าไปในชั้น OLED จากขั้วบวกและขั้วลบของอุปกรณ์ตามลำดับ ประจุบวกและประจุลบเหล่านี้จะรวมตัวกับวัสดุเปล่งแสงอินทรีย์และปลดปล่อยพลังงาน จากนั้นพลังงานจะถูกถ่ายโอนไปยังโมเลกุลของวัสดุเปล่งแสงอินทรีย์ ทำให้โมเลกุลเหล่านั้นถูกกระตุ้นไปยังสถานะกระตุ้น และจากสถานะกระตุ้น เอ็กซิตอนจะกลับสู่สถานะพื้นฐาน โดยพลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของการปล่อย และในที่สุดก็จะทำให้เกิดการเปล่งแสงของอุปกรณ์ OLED

โดยทั่วไป ฟิล์มใน OLED ประกอบด้วยฟิล์มอิเล็กโทรดนำไฟฟ้าและชั้นวัสดุเปล่งแสงอินทรีย์แต่ละชั้น ในปัจจุบัน ขั้วบวกของอุปกรณ์ OLED ที่ผลิตในปริมาณมากมักเตรียมโดยใช้เทคโนโลยีการลดผลกระทบด้วยการควบคุมแม่เหล็ก ส่วนขั้วลบและชั้นเปล่งแสงอินทรีย์มักเตรียมโดยวิธีการระเหยในสุญญากาศ

— บทความนี้เผยแพร่โดยเครื่องเคลือบสุญญากาศกว่างตงเจิ้นหัว