OLED

OLED

发展历史

OLED (Organic Light Emitting Diode)即有机电致发光，有机电致发光是本世纪五六十年代的产物。1953年A.Bernanose等人在蒽单芯片的两侧加400V的直流电压时,观察到了发光现象，这是有机EL的最早报道。到了七十年代,单晶方面的工作积累促进了有机电致发光材料的研究。1970年，D.F.Williams等人在100V驱动电压下得到了量子效率达5%的有机EL器件。1987年，美国柯达公司的C.W.Tang及其合作者采用新结构和选用新材料，首次将空穴传输层引入了有机薄膜发光器件中，制备了具有双层结构的器件，使有机电致发光的研究开始了一个新的阶段。

技术原理

OLED基本结构如下图，利用一个薄而透明具导电性质的铟锡氧化物（ITO）为正极，与另一金属阴极以如同三明治般的架构，将有机材料层包夹其中，有机材料层包括电洞传输层（HTL）、发光层（EL）、与电子传输层（ETL）。当通入适当的电流，此时注入正极的电洞与阴极来的电荷在发光层结合时，即可激发有机材料生成光线，而不同成分的有机材料会发出不同颜色的色光，因此选择不同的发光材料就可以实现全色的显示。

OLED结构图

有机电致发光可概括为以下四个步骤：

1) 载流子的注入(电子和空穴分别从阴极和阳极注入)  

2) 载流子的传输( 注入的电子和空穴在有机层内传输)   

3) 载流子复合与激子的形成 

4) 激子衰减而发出光子(在发射层中实现)

技术分类

以OLED使用的有机发光材料来看，一是以染料及颜料为材料的小分子器件系统，另一则以共轭性高分子为材料的高分子器件系统。同时由于有机电致发光器件具有发光二极管整流与发光的特性，因此小分子有机电致发光器件亦被称为OLED(Organic Light Emitting Diode)，高分子有机电致发光器件则被称为PLED (Polymer Light-emitting Diode)。小分子及高分子OLED在材料特性上可说是各有千秋，但以现有技术发展来看，如作为监视器的信赖性上，及电气特性、生产安定性上来看，小分子OLED现在是处于领先地位，当前投入量产的OLED组件，全是使用小分子有机发光材料。

OLED及PLED比较

	加工方式	专利 授权	材料厂商	优 势	劣 势	适用 领域	显示器厂商
小 分 子	采用热蒸镀方式	Kodak对于专利授权较不积极	Eastman Kodak、出光兴产、东洋INK制造、三菱化学、三井化学、UDC等	容易彩色化制造工艺控制较容易且稳定材料的合成与纯化较为容易	设备成本较高对于水分的耐受性不佳	高单价、高附加价值的产品	Pioneer、Sharp、NEC、东芝、日本精机、三洋电机、eMagin等
高 分 子	采用旋转涂布方式	CDT对技转与专利授权较为积极	CDT、Covion、Dow Chemical、住友化学等	设备成本较低器件构造较简单耐热性较佳	蒸镀率低容易造成材料浪费热稳定性与机械性质较差驱动电压较高彩色化较困难研发脚步较慢	量大、低单价的产品	Seiko Epson、Royal Philips、Electronics、UNIAX、HP、Du Pont

资料来至：电子发烧友网

以OLED使用的驱动方式来看，可分为无源矩阵驱动方式及有源矩阵驱动方式两大类。目前无源矩阵驱动方式OLED在寿命、发色、耗电量等议题上都获得了长足进步，当前市面上推出的OLED产品几乎全为无源矩阵驱动方式的OLED产品，但其制造技术仍未完全成熟。

OLED驱动方式比较

	优 势	劣 势	显色能力	阶段性目标
无源驱动方式	构造简单成本低廉（低于LCD）	耗电量大、寿命低 显示器件劣化不适于大画面．高解析发展	单色或多彩	2000年起切入手机、PDA等市场，抢占小尺寸LCD的市场
有源驱动方式	低电压驱动、低耗电适合大画面．高解析发展亮度高响应时间快	技术门坎较高(须低温多晶硅TFT-LCD技术)生产成本高	全彩	2002年起取代低温多晶硅TFT-LCD在消费电子市场的地位

产品优缺点

有机电致发光由于其自身的发光特点, 具有如下的优点：

1)可以获得可见光区的任意一种的高亮度发光。

2)制备工艺简单。

3)对比度高,最大亮度大于100,000cd/m2

4)驱动电压低, 功耗小, 发光效率高, 可以用电池提供工作电源

5)效应速度快, 全固化, 抗震性能好, 工作温度范围广 

有机发光显示屏

就目前发展来看, 有机电致发光距离大批量产业化, 还存在两个问题:

一、            选择合适的材料, 改进蓝光的效率和亮度；

二、            器件的寿命还有待于进一步的提高。

产品应用

有机电致发光器件的应用十分广泛, 在小尺寸方面它可用作手机, 掌上计算机的显示屏, 电梯的指示牌等。在大尺寸方面可用在计算机的显示器, 电视屏幕, 及作为商场或火车站的广告牌。 特别的由于它对于温度的要求不高, 因此它可以用在比液晶更恶劣的环境中。