柔性OLED的原理与技术现状

的原理与技术现状OLED柔性．

柔性OLED的原理与技术现状魏涛）西安710069 （西北大学化工学院陕西

：摘要显示技术的有力竞争对手，因而成为LCDFOLED）拥有诸多优势，被认为是新型柔性有机发光显示技术（平板显示领域的研究热点。该文在简单地介绍了柔性有机电致发光器件的结构和发光原理后，重点介绍了对于柔性

显示技术最的产业现状。为重要的两个问题，衬底的选择及水、氧的阻隔，最后则简单地介绍了FOLED关键词：；衬底；水；氧阻隔；产业动态OLED柔性:柔性显示器具有诸多优点重;显示器件的发展先后耐冲击，抗震能

力更强量轻、体积小，携带更加方示射线显

经历了阴极采用类似于报纸印刷工;、便、液晶显示（LCD））（CRT艺的卷带式工艺，成本更加）、以及等离子显示（PDP 显示，如图LED低廉等等。无机半导体１。在科技飞速发展的今天，显示技术也在发生着日新月异的变化，旧的技术在不断被改进，新的技术被提 OLED 面板出和实现。虽然

几毫米的厚度已让其他平板显示技术难以匹敌，但是的发展不会停滞，技OLED 图１、目前主要显示器件的术的发展总会向着人

类友分类好的方向发展。人们对显示

器材的未来需求是更为便

携、更为时尚、适用环境更的工作原理一、FOLED）显柔性OLED（FOLED为友好，因此制造更轻、更技术在示屏就是利用OLED薄、更结实的产品，在消耗柔性塑料或者金属薄膜上更低功耗的同时还要提升制作显示器件，其基本结构画面质量是研究者及产业阳极／界需要面临的问题。在研发为“柔性衬底／ITO，有机功能层，金属阴极”新兴的柔性有源矩阵显示发光机理与普通玻璃衬底技术以满足上述所有需求，FOLED)相似。柔性（OLED 的与普通的硬屏显示器相比，

器件一般是在玻璃或聚合基板

(substrate)/阳极(hole 空穴注入层(anode)/物基板上，由夹在透明阳空穴传injecting layer)/极、金属阴极和夹在它们之transporting 层间的两层或更多层有机层(hole 输光层构成。当器件上加正向电压(emitting layer)/发

传子layer)/输时，在外电场的作用下，空

电层transporting (electron 穴和电子分别由正极和负。评阴极极注入有机小分子、高分子(cathode)layer)/OLED层内，带有相反电荷的载流可从发光材料价柔性的发光

性能和器件的电学子在小分子、高分子层内迁性能两个方面来评价。发光移，在发光层复合，形成激性能主要包括发射光谱、发子，激子把能量传给发光分光效率和寿命等，对于作显子，激发电子到激发态，激示器件的可见光还有发光发态能量通过辐射失活，产亮度、发光色度等参数，电生光子，形成发光。有机电学性能如电流与电压关系致发光器件的基本结构是等。夹层式结构，即各有机功能层被两侧电极像三明治一二、FOLED的衬底制作一个耐撞击、不易样夹在中间，且至少有一侧破碎、轻薄、便于携带的柔的电极是透明的，以便获得性显示器，能让人们随时可2面发光，如图示。具体说以卷起来，放到口袋里带走OLED的基本器件结构有来，会是一件多么美妙的事情。双层、三层和多层等。单层、然而要是实现这样的目标需要考虑许多的问题，仅仅从柔性显示器件

制作方面来看，就要考虑如衬底材质的选择，水氧阻绝层的水氧有机电致发光二极

管器2.图阻绝能力、导电阳极的平整件的

基本构成度、与导电度、阳极的图案化制程、元件制作后的效率由于电子空穴在有机与

颜色，还有元件完成后的膜中薄移迁率(mobility)封装效果好坏，最后则是元不同，导致电荷的不平衡注件寿命的长短及可以

承受因此，入，使发光效率下降，的机械应力如卷曲度及次:

构结件器层多用采常通

数等。其中最为基础的就是阻隔率问题、电导电层的剥离问题、，制作有源柔性显衬底

段阳极的改善。柔性有示屏时，柔性衬底的低玻璃）机电致发光器件（FOLED化温度与薄膜晶体管与传统的导电玻璃有机电(TFT)

较高的制作温度之间的矛致发光器件的最

主要的差

[2]。更为重要的是由盾问题别就是实用的衬底不同，因于有机发光材料对水汽与此，如何在低温的条件下，氧气非常敏感，若要满足柔根据不同的衬底，制作出导性显示对衬底的要求，其对电性及平整度皆不错的导-6 10电阳极，是一个重要的课水汽的租个能力

需达到2，题。而为了防止环境中的水d而

阻隔氧气的能力g/m·-3 g/m2·需达到氧气对器件的操作寿命造d。表110中列出了几种常见的透明聚成影响，气体阻绝层及器件合物塑料衬底的水和氧气的封装是另一项

重要的研的渗透速率。究课题。 1 表透明聚合物及衬底材衬用柔性OLED常使的[3]料的水和氧气的渗透速、PET底是塑料衬底，包括 PEN等，也有使用金属箔衬

底的，以他还有超薄玻璃及纸衬底。选择衬底材料的一 (1)般原则：衬底材料的透(明性要好可见光透过率超 )％；(2)衬底材料和薄90过膜材料间要有一定的附着衬

底材料要有一定(3)性；[1]的耐温性。 1、聚合物塑料衬底以聚合物塑料作为衬用采1992OLED底的有以下优点，重量等年Gustafsso为基板，首次发表ITO/PET轻、耐久、可适应不同的使Noda了柔性电致发光器件。用情况、可以使用低成本的

l-to-roll制造技术。2003roll-to-roll但年以等人于，这种方同时也会引入一些新的问ITO/PET方式制作衬(Ra)ITO/PET题，表面粗糙度生式大问题、可量产衬底由PES底，降低成本。衬底变形问题、低的水、氧．

于其玻璃化表面温度高（electrochemical ECP（ > 200 ）可以避免T℃），可以承受polishing, g[6,7]。较高的温度，所以衬底不易机械抛光的一些缺点等人所发表的柔

Wu1997受热变形而产生不良影响。年性器件既是以铬金属为衬2001年实现了Park等人