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1、有机发光二极管显示技术,OLED,有机发光二极管显示技术,有机发光二极管显示器（Organic light emitting diode, OLED）:电致发光显示器件 本征型电致发光：将ZnS等类型的荧光粉混入纤维素之类的电介质中，直接或间接地夹在两电极之间，施加电压后使之发光 电荷注入型电致发光：在外加电场作用下使P-N结产生电荷注入而发光。 优点： 与LCD相比，OLED具有全固态，主动发光，高亮度，高对比度，超薄，低成本，低功耗，快速响应，宽视角，工作温度范围宽，易于柔性显示等优点,有机发光二极管的结构,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。
2、 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)。,属于载流子双注入型发光器件 发光机理：在外界电压驱动下，由电极注入的电子和空穴在有机材料中复合放出能量，并将能量传递给有机发光物质的分子，后者受到激发，从基态跃迁到激发态，当受激分子从激发态回到基态时辐射跃迁产生了发光现象。,发光过程通常由个阶段完成,（）在外加电场作用下载流子的注入：电子和空穴分别从阴极和阳极向夹在电极之间的有机功能薄膜注入 （）载流子迁移：注入的电子和空穴分别从电子输送层和空穴输送层向发光层迁移 （）载流子复合：电子和空穴复合产生激子 （）激子迁移：激子在电场作用下迁移，能量传递给发光分子，
3、并激发电子从基态跃迁到激发态 （）电致发光：激发态能量通过辐射跃迁产生光子,有机发光二极管的材料,阳极材料：性质稳定且透光的ITO透明导电膜。 阴极部分：为了增加元件的发光效率，Ag、Al、Ca、In、Li与Mg等金属，复合金属来制作阴极（例如：Mg-Ag镁银）。 电子传输层的材料：一般通常采用荧光染料化合物。如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等。（ Alq被广泛用于绿光，Balq和DPVBi则被广泛应用于蓝光 ） 空穴传输层的材料：一种芳香胺荧光化合物，如TPD、TDATA等有机材料。,OLED分类,根据材料不同OLED可以分为两大
4、类： 聚合物器件（PLED）和小分子器件 按照驱动方式不同也可分为两种： 有源驱动（AM-OLED）方式和无源驱动方式（PM-OLED) 随着技术的发展，产生了很多新的分类方法或新型器件：柔韧性OLED、顶部发射OLED、磷光OLED 、微显示OLED 、白光OLED 、层叠结构OLED等,有机发光二极管制备工艺,OLED器件的发光效率和稳定性、器件的成品率乃至器件的成本等都要受到工艺技术的控制 有机发光二极管工艺技术的发展对产业化进程尤为重要 制备工艺可分为小分子有机发光二极管OLED工艺技术和聚合物发光二极管PLED工艺技术两大类 小分子通常用蒸镀方法或干法制备，一般用溶液方法或湿法制备,
5、小分子的工艺,制备过程中的关键工艺技术，其中包括基片的清洗和预处理、阴极隔离柱制备、有机功能薄膜和金属电极的制备、彩色化技术、封装技术 与工艺技术密切相关的器件稳定性和寿命的问题,OLED的驱动方式,一、无源驱动（PMOLED）（被动式驱动） 静态驱动电路 动态驱动电路 二、有源驱动（AMOLED）（主动式驱动） 目前很多驱动电路采用正向恒流反向恒压的驱动模式,技术具有下列优越的使用特性,自发光器件，高亮度，高发光效率 全固态组件，抗震性好，能适应恶劣环境 可以做得很薄厚度为目前液晶的1/3 高对比度 微秒级反应时间 超广視角 低功率消耗 可使用溫度范围大 可曲挠面板,有机发光二极管缺点,使用
6、寿命仍不及LCDOLED的寿命约为10000小時。 OLED 的各个色彩不均红绿蓝這三個个像素都需要不同的驱动电压，导致色彩平衡性较差，精细度有待加強,应用,可以卷起来的显示器,OLED的应用,一、OLED在头戴显示器领域的应用与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。 二、OLED在MP3领域的应用 属于新崛起的种类，被誉为“梦幻显示屏”。,未来照明发展OLED,（1）1997-2001年，OLED的试验阶段 在这个阶段，OLED开始走出实验室，主要应用在汽车音响面板，PDA手机上 但产量非常有限，产品
7、规格也很少，均为无源驱动，单色或区域彩色，很大程度上带有试验和试销性质。 2001年全球销售额仅1.5亿美元,OLED的应用大概可以分为三个阶段：,（2）20022005年： 成长阶段 这个阶段人们将能广泛接触到带有OLED的产品，包括车载显示器，PDA、手机、DVD、数码相机、头盔用微显示器和家电产品。产品正式走入市场，主要是进入传统LCD、VFD等显示领域 仍以无源驱动、单色或多色显示、10英寸以下面办为主，但有源驱动的、全彩色和10英寸以上面板也开始投入使用。,（3）2005年以后：OLED的成熟阶段 随着OLED产业化技术的日渐成熟，OLED将全面出击显示器市场并拓展属于自己的应用领域
8、。其各项技术优势将得到充分发掘和发挥。 初步估计，除了传统领域外，OLED的各项技术将在以下4个领域得到巨大发展： 1.3G通信终端 2.壁挂电视和桌面电脑显示器 3.军事和特殊应用 4.柔软显示器,目前国际上OLED技术发展有以下几个重要趋势： （1) 开发新型高效稳定得OLED有机材料，进一步提高器件性能 （2)改善生产工艺，提高器件稳定性和成品率，以保证产品推向市场后的竞争力 （3)研制彩色显示屏及相关驱动电路 （4)为了实现大面积显示，研发有源驱动的OLED显示器,国内研发单位,清华大学、华南理工、北京大学、吉林大学、上海大学、香港城市大学，长春光机所、北京化学所等高校、研究所、以及北
9、京新东方、上海广电电子、中国普天集团、长春竺宝科技、杭州东方通信等企业约40多家。,北京维信诺科技有限公司，清华大学技术入股，建有中国大陆第一条OLED试生产线 上海航天欧德(上海大学)，与杭州士兰微电子合作，成功开发出具有自主知识产权的国内第一款OLED专用驱动IC芯片。,国内第一条OLED生产线,有机发光二极管前沿显示技术,从发光材料和器件结构： 白光OLED 透明OLED 表面发射OLED 多分子发射OLED,白光OLED,从发光光谱： 1) 双色白光器件：互补的蓝色和橙色复合得到 优点：结构简单，发光光谱稳定，器件寿命长 缺点：红绿色发光较弱，用于显示器，会带来色域狭小的问题 2) 三
10、色白光器件 优点：可以很好解决双色白光器件的问题 缺点：结构复杂，载流子复合发光区域的控制很难，器件发光光谱随电压、时间变化都较大，寿命不如双色白光器件, 白光研究中的难点。,白光OLED,从结构上看 单发光层白光器件 多发光层白光器件 从使用电致发光材料分： 小分子白光器件: 绿色稳定，红，蓝欠稳定 聚合物白光器件：寿命短 从发光性质分： 荧光器件 磷光器件,透明OLED技术,OLED的发光材料在可见光区都具有很高的透过率 采用透明的阴极就可得到透明OLED 可用于镜片，车窗上，通电后发光，不通电透明,叠层OLED器件和多光子发射OLED,E1,E2,E3,E4,绝缘层,E2,E1,E3,E
11、4,绝缘层,表面发射OLED技术,从与地板相反的方向获取发光，是一项令人注目的可提高OLED面板亮度的技术。 必须采用透明导电材料降低阴极的电阻 Hung等发明了一种新的透明阴极结构：Li(0.3nm)/Al(0.2nm)/Ag(20nm)/折射率匹配层 Li(0.3nm)/Al(0.2nm)：能实现良好的电子注入功能 Ag层：降低电阻的作用,喷墨打印制备OLED,聚合物OLED器件的制备中，聚合物薄膜制备通常采用旋涂 旋涂的优点：能实现大面积均匀成膜 缺点：无法控制成膜区域，只能制备单色器件 对聚合物溶液的利用率很低（只有1%的利用率） 喷墨打印技术： 优点：可以制备彩色器件，对溶液的利用率
12、可提高98% 缺点：难形成均匀、连续的膜，器件制备成功率很低，与旋涂工艺成膜制备的器件相比，驱动电压升高，效率降低2倍以上,喷墨打印制备OLED的过程,ITO 透明电极,PI隔离柱,玻璃基片,导电聚合物PEDOT/PASS层,打印头,红光发光层,绿光发光层,蓝光发光层（兼电子传输层）,阴极(Ca/AL),柔性OLED,OLED最大的优势在于能够实现柔性显示器件，与塑料晶体管技术相结合，可以支撑电子报纸，墙纸电视，可穿戴的显示器等产品塑料即便与玻璃基片相比，有以下缺点： （1）平整性比玻璃基片差，基片表面的突起会给膜层结构带来缺陷，引起器件损坏。 （2）塑料基片的水、氧透过率远大于玻璃基片，而水、氧是造成器件老化的主要因素。 （3）由于塑料基片玻璃化温度低，所以ITO电极要在低温下制作，制成的ITO导电膜电阻率高、透明度差而且与基片之间附着能力差，膨胀系数相反，温度升高时容易剥落，而且电流过大时，器件产生的焦耳热也可能使ITO剥落。,微显示OLED,集成于硅片上的OLED 体积小，成本低，大视角，高响应速度，低压驱动,
