第1章 有机电致发光显示简介
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有机电致发光器件OLED的技术综述由于OLED的优异性能,目前OLED已经成为新一代的研发热点。
通过国内外的OLED的相关专利分析,了解国内外在该领域的发展情况,有助于审查员的审查实践。
标签:OLED;分类号;申请人1 起源和机理1.1 起源国际上有机电致发光是一个研究热点。
在信息时代快速变化的国际形势和互联网的迅速普及,人们进一步对现代显示技术提出了更高的要求。
传播越来越依赖电视和计算机终端显示应用程序的信息。
信息显示技术主要分为两大类:真空管和平板显示器技术。
自上世纪60年代以来,信息技术革命,CRT显示器一直是市场的宠儿。
然而,CRT体积大,质量重,抗震差,能耗高。
传统的CRT显示器已逐步退出市场。
现在积极发展平板显示技术主要包括:有机电致发光显示,液晶显示,场发射显示,等离子显示,电致发光显示等,由于具有重量轻,薄,小,FPD平板显示器无辐射,无频闪等,FPD变为全社会喜欢的目标。
有机电致发光器件具有发光效率高,丰富色彩,电压低,便携,速度快等。
从上世纪五十年代人们开始研究有机电致发光。
1953,法国学者bernanose和vouaux等电致发光现象在LOH衍生物首先发现,但没有引得学术界的关注。
1966,Hawfinch和Schneider等进一步研究了蕙单晶体。
2 电致发光原理(1)载流子注入。
当OLED装置接直流电源时,电子和空穴在电场势垒影响下,通过电极与有机材料的势垒进入有机电致发光装置。
在电极和接触界面的有机材料会产生阻碍载流子进入势垒。
由直流电源产生的电场是载流子注入;(2)载波传输。
当一个电子和空穴注入到OLED器件内部电场后相对运动的作用下发生。
在OLED装置中,电子的填充金属从阴极附近的最低未占据分子轨道能级的有机分子,然后将每个分子的LUMO的运动;同样,填孔从阳极到有机的最高占据半导体材料的分子轨道能级,然后沿每个分子的HOMO传播运动。
由于OLED有机材料薄膜为非晶结构,在有机分子的电子和空穴有局限性,因此在有机薄膜的载流子输运是“跳跃式”;(3)电子和空穴的复合。
有机电致发光发展历程及TADF材料的发展进展有机电致发光发展历程及TADF材料的发展进展1.1引⾔有机光电材料(Organic Optoelectronic Materials),是具有光⼦和电⼦的产⽣、转换和传输等特性的有机材料。
⽬前,有机光电材料可控的光电性能已应⽤于有机发光⼆极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)[1,2,3],有机太阳能电池(Organic Photovoltage,OPV)[4,5,6],有机场效应晶体管(Organic Field Effect Transistor,OFET)[7,8,9],⽣物/化学/光传感器[10,11,12],储存器[13,14,15],甚⾄是有机激光器[16,17]。
和传统的⽆机导体和半导体不同,有机⼩分⼦和聚合物可以由不同的有机和⾼分⼦化学⽅法合成,从⽽可制备出⼤量多样的有机半导体材料,这对于提⾼有机电⼦器件的性能有⼗分重要的意义。
其中,有机电致发光近⼗⼏年来受到了⼈们极⼤的关注。
有机电致发光主要有两个应⽤:⼀是信息显⽰,⼆是固体照明。
在信息显⽰⽅⾯,⽬前市⾯上主流的显⽰产品是液晶显⽰器(Liquid Crystal Display,LCD),它基本在这个世纪初取代了阴极射线管显⽰,被⼴泛应⽤于各种信息显⽰,如电脑屏幕,电视,⼿机,以及数码照相机等。
但是,液晶显⽰器也有其特有的缺点,⽐如响应速度慢,需要背光源,能耗⾼,视⾓⼩,⼯作温度范围窄等。
所以⼈们也迫切需要寻求⼀种新的显⽰技术来改变这种局⾯。
有机发光⼆级管显⽰器(OLED)被认为极有可能成为下⼀代显⽰器。
因为其是主动发光,相对于液晶显⽰器有着能耗低,响应速度快,可视⾓⼴,器件结构可以做的更薄,低温特性出众,甚⾄可以做成柔性显⽰屏等优势。
但是,有机发光显⽰技术⽬前还有许多瓶颈需要解决,尤其是在蓝光显⽰上,还需要⾯对蓝光显⽰的⾊度不纯,效率不⾼,材料寿命短的挑战。
有机电致发光显示技术综述
李维諟
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2003(000)004
【摘要】在电子信息领域中,显示技术一直是兵家必争之地,但是不管是CRT、LCD,还是DLP都鲜见中国企业的身影,现在又一项新的显示技术——OLED有机电放光显示技术浮现出来,它可以完全可以取代LCD,生产工艺还简单,而且还可以向纸一样卷曲起来,这项技术引起了全世界的瞩目,业界巨头们纷纷投入巨资开发研制。
我国力争一开始就紧紧跟踪这项技术上,不落后于世界。
令人高兴的是现在已经有清华大学的一家公司和台湾的一些企业在研发和生产上处于较领先的地位。
为了使本刊读者非常清晰地了解这一新技术,在本期专集中我们邀请本刊的老朋友,著名显示技术专家李维諟老师撰写OLED综述文章,并请清华蓬远王学恩先生写了关于OLED驱动电路的文章,请已经能够提供产品的台湾来宝公司的大陆总代理王基定先生介绍现有产品,这样公开详尽地披露这一最新技术,在国内媒体还是首次,希望读者能有所收获。
【总页数】3页(P3-5)
【作者】李维諟
【作者单位】北京嘉仕维技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN141
【相关文献】
1.有机电致发光显示彩色化技术及其发展 [J], 刘南柳;彭俊彪
2.彩色有机电致发光显示器件技术发展综述 [J], 蒋庆全
3.新一代显示技术--有机电致发光显示 [J], 邱勇
4.有机电致发光显示器技术 [J], 史建华;刘开贤;;
5.浅析有机电致发光显示技术及市场前景 [J], 阎韬; 孙渝威; 关丽哲; 李光辉
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By We-chat: feiyun0417 OLED显示技术简介OLED简介2020-5-27By We-chat: feiyun0417CONTENTS目录01常见显示技术分类02OLED的概念和分类03OLED的结构04OLED的发光原理05OLED 的两种驱动方式06OLED全彩色的实现07OLED的制程08柔性OLED10OLED与LCD的对比11OLED的老化失效和显示问题12OLED的产业链09OLED模组相关附录OLED照明By We-chat: feiyun04171、常见显示技术分类1)、按发光方式2)、按驱动方式By We-chat: feiyun0417 2、OLED的概念和分类OLED (Organic Light Emitting Diodes)(美)有机发光二极管(Organic Light Emitting Display)有机发光显示器OELD (Organic Electroluminesence Display)(日)有机电致发光显示器By We-chat: feiyun04172、OLED 的概念和分类OLED 的发展历程2018年柔宇公司世界首款7.8”AMOLE D 可折叠智能手机2019年三星/华为/摩托等推出AMOLED 可折叠智能手机2019年小米推出环绕屏、AMOLED 智能手机By We-chat: feiyun0417 3、OLED的结构OLED的基本结构:透明阳极、铟锡氧化物(ITO)、空穴传输层(HTL)、发光层(EL)、电子传输层(ETL)、以及金属阴极构成。
主动式的OLED增加了TFT阵列,多采用顶发光,其阴极透明。
经制造与软线路板、圆偏光片、驱动IC等组合,构成OLED显示模组。
By We-chat: feiyun0417 4、OLED发光原理By We-chat: feiyun0417 5、OLED的两种驱动方式注:被动型/无源驱动类似于STN/单色TN型LCD,主动型/有源驱动类似于TFT型LCDBy We-chat: feiyun0417 5、OLED的两种驱动方式注:顶发光的开口率高,是目前AMOLED的主流R G B R G BR G BBy We-chat: feiyun0417 7、OLED的制程(1)PMOLED的工艺流程Array制造、形成有机膜、封装测试By We-chat: feiyun04177、OLED的制程(2)AMOLED的工艺流程LTPS-AMOLED的制作工艺囊括了显示面板行业的诸多尖端技术,制造工艺主要可分为背板段、前板段和模组段By We-chat: feiyun04177、OLED的制程(2)AMOLED的工艺流程背板段工艺:通过成膜,曝光,蚀刻叠加不同图形不同材质的膜层以形成LTPS驱动电路,其为发光器件提供点亮信号以及稳定的电源输入。
1.电致发光(EL):发光材料在电场作用下,受到电流和电场的激发而发光的现象,是一个将电能直接转化为光能的一种发光过程(非热转换即不是通过热辐射实现的)。
2. FED,PDP,LCD都存在问题,不能满足时代需求,所以研究更为高效的有机电致发光器件(OLED)。
OLED特点:材料选择有机物,高分子,因而选择范围宽;驱动电压低;发光亮度和发光效率高,发光视角宽,相应速度快;器件可弯曲,不受尺寸限制,分辨率高等。
3.基态:分子的稳定态即能量最低状态;激发态:被激发后,分子的电子排布不遵循构造原理。
激发态分子内的物理失活:辐射跃迁和非辐射跃迁。
而辐射跃迁:释放光子而从高能激发态失活到低能基态的过程。
导致电子运动轨道界面减少;在势能面上跃迁是垂直发生的。
4.有机半导体:在外电场作用下,电子和空穴在LUMO和HOMO间的跳跃产生电流。
而掺杂半导体中的载流子浓度大于本征半导体(电子和空穴浓度相同),所以导电性更好5.直流注入式有机电致发光:在有机EL器件的两端电机上加上直流电源,通电后发光器件受电激发的作用而发光的现象。
过程:载流子注入,载流子传输,电子和空穴碰撞形成激子(激子是彼此束缚在一起的电子和空穴对),激子辐射退激发发出光子。
6.单线态激子是总自旋为0的激发状态;注入的电子和空穴形成的单线态和三线态激子的比例正比于其状态数,有机电致发光的量子效率最大为25%;Forster能量转移:能量从主体向掺杂材料的传递方式,能在较远距离内实现,为单线态激子;Dexter能量转移:只能在紧邻分子间实现,为三线态激子。
7.单层器件:单层有机薄膜被夹在ITO阴极和金属极之间,形成的是单层有机电致发光器件。
但是单层器件的载流子的注入不平衡,器件发光效率低。
三层器件是目前OLED中最常用的一种。
在实际的器件中,在发光层往往采用掺杂的方式提高器件性能8.器件制备过程:刻蚀好的ITO玻璃一清洗一臭氧/氧等离子体处理一基片置于真空腔体一抽真空一蒸发沉积有机薄膜和阴极一取出器件并封装一测试表征9.有机小分子发光器件通常用真空蒸发沉积的方法制备构成器件的薄膜,整个过程要在真空腔内完成(真空度高于10八-4Pa)。