高效率、长寿命、低成本是白光OLED照明光源实现产业化的关键,其中,效率体现了将电能转化为光能的能力,寿命体现了其实用性,而成本是市场广泛应用的前提。综合考虑材料的选择和器件结构的设计,利用荧光蓝光材料加上黄色或红、绿光磷光材料组合得到效率较高的白光发射,配合光取出技术,大幅度提高功率效率,并利用叠层结构增加器件的稳定性,得到能够实用化的使用寿命是OLED目前的最佳选择。与此同时,热致延迟荧光材料作为新一代的有机发光材料,正受到研究者的关注和迅速跟进。
白光OLED 技术展望
除了材料和器件结构,还有一些提高白光OLED效率非常关键的技术,即光提取技术和封装技术。此外,OLED 最大的优势在于可以制备柔性器件,目前,柔性OLED 技术也成为了目前最热门的研究课题之一。
(1)光取出技术
普通透明衬底上制备的OLED器件,优化后的光输出耦合效率也只有20%左右,也就是说器件内部产生的光约有80%以上被限制或损耗在器件的膜层内部,没有利用到。要想得到高效率的白光OLED,器件的出光效率必须大幅度提高,因而开发光取出技术显得尤为重要。
现已经有多种器件修饰技术可以提高光取出效率,主要分为外部提取方案(external extraction scheme,EES)和内部提取方案(internal extraction Scheme,IES)。EES是针对的是衬底的外表面,IES是针对的是衬底和透明电极之间。EES制备起来比较简单,微透镜技术、涂布散射层、形状化基底技术、纳米图案和纳米多孔膜已经用于实际量产的产品中。相比之下,IES对光取出率的提高程度比EES要大一些,但是因为制备起来比较困难,工艺复杂,目前还只是在实验室阶段,插入低折射率层、通过光刻等技术等把器件ITO/有机区域制成波纹形状、光子晶体等。
此外,在OLED器件中加入合理设计的微腔可以提高光取出效率。到目前为止,研究者开发出了许多光提取技术,但真正能满足应用要求的并不多,最主要的原因是工艺复杂性造成的成本问题以及大面积化问题。
(2)封装技术
与OLED寿命相关的关键技术之一就是封装技术。传统OLED封装方式使用的是金属盖或玻璃盖板,传统的OLED封装技术虽然有效,但很笨拙,而且成本高。此外,很明显这种盖板不适合柔性器件的封装。进而,出现了薄膜封装技术。薄膜封装按封装材料可分为无机薄膜封装、有机薄膜封装、无机/有机复合薄膜封装等。
(3)柔性技术
柔性显示技术一直是人们的梦想,也是OLED技术最独特的优势。柔性OLED器件的研究主要集中在衬底端阳极的改善和柔性衬底的研究上。传统的ITO工艺因为制备工艺较高,不适合用于以塑料材质为衬底的柔性器件上。并且由于铟(Indium)资源缺乏,找到能够取代ITO的透明阳极材料成为研究的热点,目前主要有机导电膜材料及碳纳米管等。PET、PES、PEN 等塑料衬底和金属衬底都可用于制备柔性OLED器件。
随着UIV OLED照明研究的不断深入,白光OLED的效率、寿命以及亮度等性能正在逐步提高,将向着大面积化、高可靠性、高效率及柔性化发展。另一方面,OLED照明产业化的序幕已经拉开,即将有更多高质量的白光OLED产品出现,带给我们更舒适、完美的享受。
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