OLED材料

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OLED技术,欧洲厂商则以PLED为主。两大集团中除了KODAK 联盟之外,另一个以高分子聚合物为主的飞利浦公司现在也联合了
EPSON、DuPont、东芝等公司全力开发自己的产品。2007年第二季全球OLED市场的产值已达到1亿2340万美元。 在中国企业方面,早在2005年,清华大学和维信诺公司决定开始OLED大规模生产线建设,并最终在昆山建设了OLED大规模生产 线;广东省也积极上马OLED专案,截至2009年12月,广东已建、在建和筹建的OLED生产线项目有5个,分别是汕尾信利小尺寸OLED 生产线、佛山中显科技的低温多晶硅TFT(薄膜场效应晶体管)AMOLED生产线专案、东莞宏威的OLED显示幕示范生产线项目、惠州 茂勤光电公司AM(主动式)OLED光电项目、彩虹在佛山建设的OLED生产线项目。根据调研公司DisplaySearch的报告,全球OLED产业 2009年的产值为8.26亿美元,比2008年增长 35%。中国成为全球OLED应用最大的市场,中国的手机、移动显示设备及其他消费电子 产品的产量都超过全球产量的一半。
三、OLED的缺点
对缺点的修改: 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 (0.13, 0.22),效率为 8.7cd/A,寿命2.3万小时。 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,500 cd/m^2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1000 cd/m^2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200 cd/m^2的初始亮度下,寿命达到了 10万小时。 总体上讲,OLED红、绿、蓝三色材料的发光效率和发光寿命均基本满足 实用化需求。 从以上数据看来,现在的OLED 在500cd/m^2下至少有20000小时的工作 时间。
四、OLED的应用
OLED在头戴显示器领域的应用 :
以视频眼镜和随身影院为重要载体的头戴式显
示器得到了越来越广泛的应用和发展。其在数字士兵、 虚拟现实、虚拟现实游戏、 3G 与视频眼镜融合、超 便携多媒体设备与视频眼镜融合方面有卓越的优势。 与 LCD 和 LCOS 相比, OLED 在头戴显示器的应用 有非常大的优势:清晰鲜亮的全彩显示、超低的功耗 等,是头戴式显示器发展的一大推动力。 率 先 把 OLED 应 用 在 视 频 眼 镜 上 的 是 美 国 的 eMagin. 无论是对于民用消费领域还是工业应用乃至 军事用途都提供了一个极佳的近眼应用解决途径。随 之,采用欧洲的超微 OLED 显示屏的视频眼镜被推上 市场。在国内, iTheater (爱视代)凭雄厚的研发实 力率先推出世界首款高分子超微 OLED 显示屏的视频 眼镜;凭借其全知识产权的背景顺利打入国内军事领 域,为中国数字士兵的建设出一份力。
一、概述
OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,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显示屏幕可以做得更轻更薄,可视角度更大,并且能够 显著节省电能。 目前在OLED的二大技术体系中,低分子OLED技术为日本掌握,而高分子 的PLED,LG手机的所谓OEL就是这个体系,技术及专利则由英国的科技公司CDT 掌握,两者相比PLED产品的彩色化上仍有困难。而低分子OLED则较易彩色化, 不久前三星就发布了65530色的手机用OLED。 不过,虽然将来技术更优秀的OLED会取代TFT等LCD,但有机发光显示技 术还存在使用寿命短、屏幕大型化难等缺陷。目前采用OLED的主要是三星如 新上市的SCH-X339就采用了256色的OLED,以及索尼发布的次时代掌机PSV, 至于OEL则主要被LG采用在其CU8180 8280上我们都有见到。 为了形像说明OLED构造,可以将每个OLED单元比做一块汉堡包,发光材 料就是夹在中间的蔬菜。每个OLED的显示单元都能受控制地产生三种不同颜 色的光。OLED与LCD一样,也有主动式和被动式之分。被动方式下由行列地 址选中的单元被点亮。主动方式下,OLED单元后有一个薄膜晶体管(TFT), 发光单元在TFT驱动下点亮。主动式OLED应该比被动式OLED省电,且显示性 能更佳。
三、OLED的优缺点
优点: 1.厚度可以小于1毫米,仅为LCD屏幕的1/3,并且重量也更轻; 2.固态机构,没有液体物质,因此抗震性能更好,不怕摔; 3.几乎没有可视角度的问题,即使在很大的视角下观看, 画面仍然不失真; 4.响应时间是LCD的千分之一,显示运动画面绝对不会有拖现象; 5.低温特性好,在零下40度时仍能正常显示,而LCD则无法做到; 6.制造工艺简单,成本更低; 7.发光效率更高,能耗比LCD要低; 8.能够在不同材质的基板上制造,可以做成能弯曲的柔软显器。 缺点: 1.寿命通常只有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。
复杂。
由于有机材料及金属对氧气及水气相当敏感,制作完成後,需经过封装保护处理。PM-OLED 虽需由数层有机Hale Waihona Puke Baidu膜组成,然有机薄膜层厚度约仅1,000~1,500A°(0.10~0.15 um),整个显示板 (Panel)在封装加干燥剂(Desiccant)後总厚度不及200um(2mm),具轻薄之优势。
二、OLED的结构、原理
PS:
PM-OLED的典型结构。典型的PM-OLED由玻璃基板、ITO(indium tin oxide;铟锡氧化物)阳
极(Anode)、有机发光层(Emitting Material Layer)与阴极(Cathode)等所组成,其中,薄而透 明的ITO阳极与金属阴极如同三明治般地将有机发光层包夹其中,当电压注入阳极的空穴(Hole)与 阴极来的电子(Electron)在有机发光层结合时,激发有机材料而发光。
二、OLED的结构、原理
当电子的状态位置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 分可被利用当作显示功能;然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元件发 光效率之理论极限值仅25%。 PM-OLED发光原理是利用材料能阶差,将释放 出来的能量转换成光子,所以我们可以选择适当的 材料当作发光层或是在发光层中掺杂染料以得到我 们所需要的发光颜色。此外,一般电子与电洞的结 合反应均在数十纳秒(ns)内,故PM-OLED的应答 速度非常快。
OLED材料
一、概述
1947年出生于香港的美籍华裔教授邓青云 在实验室中发现了有机发光二极体,也就是 OLED,由此展开了对OLED的研究,1987年, 邓青云教授和Vanslyke 采用了超薄膜技术,用 透明导电膜作阳极,AlQ3作发光层,三芳胺作 空穴传输层,Mg/Ag 合金作阴极,制成了双层 有机电致发光器件。1990 年,Burroughes 等人 发现了以共轭高分子PPV 为发光层的OLED,从 此在全世界范围内掀起了OLED 研究的热潮。 邓教授也因此被称为“OLED之父”。
而目前发光效率较佳、普遍被使用的多层 PM-OLED结构,除玻璃基板、阴阳电极与有机发光
层外,尚需制作空穴注入层(Hole Inject Layer;HIL)、空穴传输层(Hole Transport Layer;HTL)、 电子传输层(Electron Transport Layer;ETL)与电子注入层(Electron Inject Layer;EIL)等结构,且 各传输层与电极之间需设置绝缘层,因此热蒸镀(Evaporate)加工难度相对提高,制作过程亦变得
OLED在MP3领域的应用 : MP3作为一款数字随身听已经在市场上日益成为时尚 娱乐的主角,对于它的功能、容量、价格等等都得到了人 们广泛的关注,也是各厂家目光的焦点所在,可是对于作 为MP3的眼睛的屏幕却很少有人涉及。 除了影音随身看产品之外,不论Flash型还是HDD型的 MP3,大多采用黑白单色 LCD 面板,仅仅停留在能够聆听 音乐的简单要求上。但现如今的MP3除了这种最基本的功 能外,更多的立足于人们对于个性、时尚追求的心理,表 达的是一种生活的观念。所以在面板的设计上,出现了多 彩背光设计,就是经常听到的“7色背光”的产品。在此 基础上进一步发展,已经有用到区域彩色 OLED 面板(如: 黄、蓝双色等区域各 16 色阶)的产品,有代表性的有 BenQ的Joybee180、iRiver N10等。 OLED(Organic Light Emitting Display),即有机发光 显示屏,在MP3 屏幕的应用领域属于新崛起的种类,被誉 为“梦幻显示屏”。它无需背光灯,而是“主动发光”。 以BenQ Joybee180的OLED液晶屏为例,它摒弃了传统LCD 的缺点,每个像素都可自行发光,不管在什么角度什么光 线下都可以比传统LCD显示更加清晰的画面,而且环境越 黑屏幕越亮,犹如夜间的莹彩精灵。 MP3的消费者多为年轻族群,对他们而言MP3除了基 本功用之外,还带有一点点炫耀的色彩。在夜晚寂静的街 边,边走边听着音乐,看着 OLED 屏幕跳动的蓝光,音符 的跳动伴着脚步的跳动和心情的起伏,定有一种别样的感 觉。或是在朋友欢聚的 Party 上, OLED 蓝光的闪烁熠熠生 辉,定能让你成为聚会的主角。
二、OLED的结构、原理
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)。当 电力供应至适当电压时,正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合,产 生光亮,依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色,构成基本色彩。OLED 的特性是自己发光,不像TFT LCD需要背光,因此可视度和亮度均高,其 次是电压需求低且省电效率高,加上反应快、重量轻、厚度薄,构造简 单,成本低等,被视为 21世纪最具前途的产品之一。 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(Direct Current;DC)所衍生的顺向偏压时,外加之电压能量将驱动 电子(Electron)与空穴(Hole)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(Electron-Hole Capture)。而当化学分子受到外来能量激发後,若电子自旋(Electron Spin)和基态电子成对,则为单重态(Singlet),其所释放的光为所谓的 荧光(Fluorescence);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(Triplet),其所释放的光为所谓的磷光 (Phosphorescence)。
四、OLED的应用
潜在的应用 :
OLED技术的主要优点是主动发光。现在,发红、绿、蓝光的OLED都可以得到。在过去的几年中,研究者们一直致力于开发OLED 在从背光源、低容量显示器到高容量显示器领域的应用。下面,将对OLED的潜在应用进行讨论,并将其与其它显示技术进行对比。 1999年首度商业化,技术仍然非常新。现在用在一些黑白/简单色彩的汽车收音机、移动电话、掌上型电动游乐器等。都属于高 阶机种。 目前从事OLED的商业开发全世界约 100多家厂商, OLED 目前的技术发展方向分成两大类,日、韩和台湾倾向Kodak 的低分子
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