走近OLED
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發展歷史
OLED (Organic Light Emitting Diode)即有機電致發光，有機電致發光是本世紀五六十年代的產物。1953年A.Bernanose等人在蒽單晶片的兩側加400V的直流電壓時,觀察到了發光現象，這是有機EL的最早報道。到了七十年代,單晶方面的工作積累促進了有機電致發光材料的研究。1970年，D.F.Williams等人在100V驅動電壓下得到了量子效率達5%的有機EL器件。1987年，美國柯達公司的C.W.Tang及其合作者采用新結構和選用新材料，首次將空穴傳輸層引入了有機薄膜發光器件中，制備了具有雙層結構的器件，使有機電致發光的研究開始了一個新的階段。
技術原理
OLED基本結構如下圖，利用一個薄而透明具導電性質的銦錫氧化物（ITO）為正極，與另一金屬陰極以如同三明治般的架構，將有機材料層包夾其中，有機材料層包括電洞傳輸層（HTL）、發光層（EL）、與電子傳輸層（ETL）。當通入適當的電流，此時注入正極的電洞與陰極來的電荷在發光層結合時，即可激發有機材料生成光線，而不同成分的有機材料會發出不同顏色的色光，因此選擇不同的發光材料就可以實現全色的顯示。
技術分類
以OLED使用的有機發光材料來看，一是以染料及顏料為材料的小分子器件系統，另一則以共軛性高分子為材料的高分子器件系統。同時由于有機電致發光器件具有發光二極管整流與發光的特性，因此小分子有機電致發光器件亦被稱為OLED(Organic Light Emitting Diode)，高分子有機電致發光器件則被稱為PLED (Polymer Light-emitting Diode)。小分子及高分子OLED在材料特性上可說是各有千秋，但以現有技術發展來看，如作為監視器的信賴性上，及電氣特性、生產安定性上來看，小分子OLED現在是處于領先地位，當前投入量產的OLED組件，全是使用小分子有機發光材料。
OLED及PLED比較
加工方式 | 專利 授權 | 材料廠商 | 優 勢 | 劣 勢 | 適用 領域 | 顯示器廠商 | |
小 分 子 | 采用熱蒸鍍方式 | Kodak對于專利授權較不積極 | Eastman Kodak、出光興產、東洋INK制造、三菱化學、三井化學、UDC等 | 容易彩色化制造工藝控制較容易且穩定材料的合成與純化較為容易 | 設備成本較高對于水分的耐受性不佳 | 高單價、高附加價值的產品 | Pioneer、Sharp、NEC、東芝、日本精機、三洋電機、eMagin等 |
高 分 子 | 采用旋轉涂布方式 | CDT對技轉與專利授權較為積極 | CDT、Covion、Dow Chemical、住友化學等 | 設備成本較低器件構造較簡單耐熱性較佳 | 蒸鍍率低容易造成材料浪費熱穩定性與機械性質較差驅動電壓較高彩色化較困難研發腳步較慢 | 量大、低單價的產品 | Seiko Epson、Royal Philips、Electronics、UNIAX、HP、Du Pont |
以OLED使用的驅動方式來看，可分為無源矩陣驅動方式及有源矩陣驅動方式兩大類。目前無源矩陣驅動方式OLED在壽命、發色、耗電量等議題上都獲得了長足進步，當前市面上推出的OLED產品幾乎全為無源矩陣驅動方式的OLED產品，但其制造技術仍未完全成熟。
OLED驅動方式比較
| 優 勢 | 劣 勢 | 顯色能力 | 階段性目標 |
無源驅動方式 | 構造簡單成本低廉（低于LCD） | 耗電量大、壽命低 | 單色或多彩 | 2000年起切入手機、PDA等市場，搶占小尺寸LCD的市場 |
有源驅動方式 | 低電壓驅動、低耗電適合大畫面．高解析發展亮度高響應時間快 | 技術門檻較高(須低溫多晶硅TFT-LCD技術)生產成本高 | 全彩 | 2002年起取代低溫多晶硅TFT-LCD在消費電子市場的地位 |
產品優缺點
有機電致發光由于其自身的發光特點, 具有如下的優點：
1)可以獲得可見光區的任意一種的高亮度發光。
2)制備工藝簡單。
3)對比度高,最大亮度大于100,000cd/m2
4)驅動電壓低, 功耗小, 發光效率高, 可以用電池提供工作電源
5)效應速度快, 全固化, 抗震性能好, 工作溫度范圍廣
有機發光顯示屏
就目前發展來看, 有機電致發光距離大批量產業化, 還存在兩個問題:
一、 選擇合適的材料, 改進藍光的效率和亮度；
二、 器件的壽命還有待于進一步的提高。
產品應用
有機電致發光器件的應用十分廣泛, 在小尺寸方面它可用作手機, 掌上電腦的顯示屏, 電梯的指示牌等。在大尺寸方面可用在電腦的顯示器, 電視屏幕, 及作為商場或火車站的廣告牌。 特別的由于它對于溫度的要求不高, 因此它可以用在比液晶更惡劣的環境中。
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