新技术专题论文

新技术专题论文

题目：有机光电功能材料及其应用学院：化工学院

班级：应化 11-2

姓名：姜韦

指导老师：李晓

时间：2013 年9 月1 日

有机广电功能材料及其在OLED中的应用

摘要：光电显示技术作为光电技术的重要组成部分，近年来发展迅速，本

文简要介绍现代光电显示器技术（OLED）的技术现状、技术特点及其发展趋势。

关键字：光电显示图像平板显示发展趋势 LED OLED

正文：

光电显示技术是将电子设备输出的电信号转换成视觉可见的

图像、图形及字符等光信号的一门技术。它已成为现代人类社

会生活的一项不可缺少的技术。显示器件作为人机交换的窗口。在信息技术高度发展时期得到了长足的进展。

一、现代光电显示器的技术现状及技术特点

目前流行的几种显示技术有阴极射线显示( CRT ) 、液

晶显示( LCD ) 、等离子显示( PDP) 、场致发射显示( FED) 、发光二极管( LED) 、有机电致发光显示( OLED) 、DLP 投影显

示和液晶硅微显示( LCOS) 等。

1、液晶显示( Liquid crystal display,LCD)

液晶是一种介于固体和液体之间的物质, 是具有规则性

分子排列的有机化合物。 LCD 是利用液晶分子对外照光进行调

制而实现显示的一种技术, 它本身器件不发光, 环保性能好,

工作电压低, 功耗小, 最早诞生于1968 年的美国， LCD是目前

唯一在亮度、对比度、色彩、功耗、寿命、体积、质量等综合

性能方面全面赶上和超过CRT的平板显示器件, LCD 不存在画面

闪烁的问题, 操作者眼睛不易感到疲劳，LCD 也不存在辐射,对

用户健康产生的危害较小, 同时不会干扰其他电子装置的工作, 被称之为绿色显示器. 因此,LCD 在各类平板显示器的竞争中具

有明显的优势, 其应用范围十分广泛。但LCD 也有不足之处,它

属于非主动发光型即被动光源, 显示视角小, 对比度和亮度受

环境的影响较大, 响应速度较慢且工艺复杂，而长期困扰LCD

视角、色饱和度、亮度等3 大难题在今天已经获得重大突破,液

晶平板显示技术已经步入成熟阶段。

2、发光二极管( Light emitting diodes,LED)

由于半导体制作和加工工艺的逐步成熟和完善, LED 已

日趋在固体显示器中占主导地位。1964 年世界上第一只红色GaAsP- LED 的诞生, 预示着固体发光显示时代的来临, 而后橙色、黄色和黄绿色LED 也相继问世, 实现了在波长940- 540 nm 范围内发光的全固化, 但实现全色显示的蓝光一直是个障碍. 1994 年, 日本的Nakamura 发明了GaN 的蓝光LED、 GaN 基蓝光、绿光AlGaInN- LED 的出现是LED 发展史上的又一个里程碑, 使户外全色显示和半导体照明成为可能。

3、有机电致发光显示( Organic light emittingdisplay, OLED)

有机发光物质种类繁多, 因而在全色显示、大屏幕视频

显示方面比无机发光材料有优势,OLED 成为业界公认的可能替

代液晶的新一代显示技术, 今天已经在手机、MP3 等小型设备

上得到了应用, 它相对于现有的CRT 、LCD 和PDP, 以及无机半

导体LED 显示, 具有突出的优势和特点。它是全固化显示器件

且显示屏幕可以做得超薄, 厚度可以小于1mm, 质量较轻; 主动

发光, 与传统的LCD 显示方式不同, 无需背光灯, 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，响应速度快，响应时间约0. 01 ms, 没有视角效应, 可视角度大于170b; 低压直流电驱动, 能耗小、发光效率高;、发光颜色丰富、可以实现彩色发光、生产工艺相对简单, 材

料来源广, 成本低; 可在- 40 e低温下工作, 能满足许多低温

条件下的使用;OLED 能够在不同材质的基板上制作, 可做成能

弯曲的柔软显示器实现柔性显示, 柔性屏具有质量轻、易携带、可卷曲等特点, 使用起来很方便。

二、OLED——有机发光二极管

目前发光二极管所利用的材料均为无机半导体材料，较难应用于大面积并需要有高分辨率的组件(EX:屏幕)，要解决这些问题有赖于新型有机半导体材料(即含碳氢化合物之材料)，将它涂布在导电的玻璃片上，通以电流，就可以放出各种不同波长的光。

（一）、OLED发光原理

有机发光原理和发光二极管的发光原理相似，同样利用材料特性，将电子电洞在发光层上结合，电子由激发态降回基态，将多余能量以波的形式释出，而达到发光的功能。因此才有OLED和PLED的称呼。(OLED是小分子的有机电激发光二极管，PLED是聚合物的有机电激发光二极管。)

（二）、OLED彩色化方式

目前有机发光二极管以绿光的技术最成熟，蓝光及红光仍待商品化。有机发光二极管显示器之色彩分为单色、多彩及全彩，多彩系由数个单色的显示区域组成，每一区域仍是单色;全彩是由红、绿、蓝三色光的重复画素组成，画素尺寸愈精细，分辨率愈高。在显示器的应用上，全彩是市场成功必要条件。

（三）、OLED结构

有机发光二极管基本的结构图如下图所示，同样是利

用材料的特性，将电子电洞在发光层上结合，而将电子由激发

态的形式降回基态，而将多余的能量以波的形式释出，因而达

到有不同波长的发光组件的产生。OLED是利用在二个电极间分

别注入电子及电洞，并利用有机分子的激发，而达到发光的功能。其中阳极为ITO导电玻璃膜，以蒸镀方式，附着于玻璃或

透明塑料基板上，阴极则含有Mg、Al、Li等金属。在二个电极

间则是多个有机薄膜形成的发光区域，包含电洞注入区、电洞

传递区、有机发光层及电子传递层，在实际量产时，考虑不同

需求，有时还会包含其它不同薄膜。

（四）、OLED应用

OLED现阶段主要应用于车用型显示器、行动电话、游戏机、掌上型可携式小型计算机、个人数字助理器(PDA)、汽车音响及

数字相机…等。未来将朝高荧光效率材料的开发、 5吋全彩显

示器的制作、有机组件新应用领域的开发、高分辨率的全彩化

小尺寸显示器发展，如智能型行动电话等。