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国内外OLED技术及产业地发展概况
15页1、国外OLED技术及产业的发展概况OLED(Organic Light-emitting Diodes) ,中文名称为 有机发光二极管, 是基于有机半导体材料的发光二极管。 OLED 由于具有全固态、主动发光、高对比度、超薄、低功耗、无视 角限制、响应速度快、工作温度围宽、 易于实现柔性和大面积、 功耗低等诸多优点,不但可以作为显示器件,在照明领域也有 很好的应用前景, OLED 已经被视为 21 世纪最具前途的显示 和照明产品之一。OLED 的发展可以追溯到上世纪 30 年代, Destriau 将 有机荧光化合物分散在聚合物中制成薄膜, 得到最早的电致发 光器件,但是直到 1987 年才由 Kodak 公司的邓青云 (Tang C W) 首次研制出基于小分子荧光材料具有实用价值的 OLED(Alq 作为发光层 ) ,而聚合物 OLED(PLED) 是 1990 年 由英国剑桥大学的 Friend 与 Burroughes 等人用共轭聚合物 PPV 制造出来的。OLED 的基本结构通常是一种有机半导体层夹在两个电 极之间的治结构, 其中一个电极常采用一薄而透明的具有半导 体特性的铟锡氧
2、化物 (ITO) 为正电极,而另一电极则通常采用 低功函数的金属如 Ca、 Al 等为负电极,当正负电极外加电压 时,有机半导体层就会产生激子并发光,依据有机半导体材料 的不同,器件就会发射出红、绿、蓝,甚至白色光。为了获得 更高性能的 OLED ,有机半导体层通常包含多个层,如空穴注 入层 (HIL) 、空穴传输层 (HTL) 、发光层 (EML) 、电子传输层 (ETL) 和电子注入层 (EIL) ,同时还往往引入界面修饰层等。OLED 按照组件所使用的载流子传输层和发光层有机 薄膜材料的不同, OLED 可区分为小分子基 OLED 和高分子基 OLED(PLED) 两种不同的技术类型 ;按照 OLED 驱动方式的不 同可分为无源 (被动矩阵 )与有源(主动矩阵 )两种驱动方式。根据 OLED 的技术原理和制备工艺,通常把 OLED 产 业链划分为设备制造、材料制备、驱动模块、面板和器件制造 以及下游应用等几个部分,其中设备制造、材料制备和驱动模 块属于上游领域,面板器件以及模组制造属于中游,各种应用 则属于下游。国外 OLED 产业发展态势一、技术研发1 、OLED 器件结构 简
3、化结构: OLED 器件为了获得高的电能利用率,都需 要非常复杂的结构设计。 这种复杂的结构增加了 OLED 的生产 工艺和生产成本, 简化结构在一定程度上可以大大简化 OLED 生产过程,对于促进 OLED 的产品化具有很重要的意义。 J. Meyer 等人在 2007 年首次报导了一种只含有两层有机层的 超简化绿光磷光器件,在 100 cd/m2 下器件效率仍高达 40 lm/W(45 cd/A) 。 2011 年 Z. H. Lu 教授课题组提出使用氯 处理的 ITO 表面功函数可以被提高到 6.1 eV ,在制备器件时, 省去其他多余的空穴注入层和空穴传输层就可以达到能级匹 配的目的,大大简化了器件设计和制备。Tandem 结构: Stephen R. Forrest 课题组首次报 道了在一种白光磷光器件中使用 MoO3 作 tandem 结构连接 层的一部分,总功率效率为 22.7 lm/W ,很适合用在 tandem 结构的连接层中。 M. V. Madahava Rao 提出使用 pentacene/C60 平面异质结 (PHJ) 作为 tandem 结构里一种 全有机型
4、的部连接层,这个连接层的透光率很好,减弱了微腔 效应的影响。 马东阁课题组对 pentacene/C60 的电荷生成层 进行界面改性,制备出得白光磷光器件最大效率达到 101.5 cd/A(53.8 lm/W) ,而 roll-off 从 100 cd/m2 到 1000 cd/m2 ,效率仅从 53 lm/W 下降到 45 lm/W 。SPP增强OLED结构:OLED产生的光有2040% 被限制在 SPP 中,如果金属表面具有类似纳米结构的形貌, 就有可能使限制在 SPP 中的光被提取出来。 A. Kumar 等人 利用真空热蒸镀的办法形成一层金纳米团簇, 将其应用在磷光 器件中,使电致发光强度最大提高 2.8倍。A. Fujiki等人利 用化学法在 ITO 表面形成一层金纳米颗粒,然后在上面蒸镀 CuPc 作空穴传输层,通过调节 CuPc 的厚度来改变金属与发 光层间的距离,可以使发光强度得到 20 倍的增强。 F. Liu 等 人利用柠檬酸钠还原法制备了银纳米粒子并在表面包覆 SiO2 层,将这些 Ag-SiO2 颗粒间混在磷光发光层中, 厚度为 13 nm 时器件在 200 c
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