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你知道什么是OLED吗?

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人气:-发表时间:2016-07-13 14:24【

OLED,有机发光二极管,它具有自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性,被誉为“梦幻显示器”,OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。OLED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、工作范围广等特点,易于实现柔性显示和3D显示,同时OLED具有可大面积成膜、功耗低等其他优良特性,因此是理想的平面光源。

OLED的技术发展历史

1963,年美国New York大学的Pope偶然定点一次机会,在使用数百伏电压通过蒽晶体时,观察到了蒽晶体的发光现象,便总结现象并发表了世界上第一篇关于OLED的文献。但是由于使蒽晶体发光的电压高达数百伏,而且发光效率也不佳,并没有得到重视。

1970年,D.F.Williams在100V驱动电压下得到了量子效率为5%的有机EL器件。

1979年,被誉为“OLED之父”的邓青云博士偶然发现了一块用于实验的有机蓄电池会发光,于是他开始了关于OLED的研究

1982年,Vincett等采用真空蒸镀法制成了厚度仅为50nm的蒽薄膜,他们将蒽薄膜放入阴阳两极间,组成了OLED单层结构,并尝试性地通入电压。当通过的电压至30V时,成功观察到了蒽薄膜发出蓝色荧光的现象,但是其外量子效率比较低,仅有0.03%左右。导致这一结果的主要原因是电子注入效率太低,其次是蒽的成膜性不好而存在易击穿的特点。

1987年,美国柯达公司的C.W.Tang及其合作者采用了OLED的双层B型结构。他们采用的空穴传输层材料为空穴传输效果更好的TPD(三苯基二胺),最后通过较低的电压,便成功产生了电致发光现象,使有机电致发光获得了新的突破。当时他们所采用的组件结构为ITO、Diamine、Alq3、Mg:Ag,该结构的特点是具有1%的外部量子效率,在低于10V的工作电压下,有超过100cd/m2的亮度,效率超过1.5m/w.另外,这种器件具有轻薄、低驱动电压、自主发光、自主发光、宽视角、快速响应等特点,使有机发光的研究开始了一个新的阶段。

1988年~1989年,C.Adchi、W.tokite等成功研制出了具有3层膜结构,并且能发出鲜亮的红光的OLED。他们使用Alq3对发光层进行掺杂,使掺杂过Alq3的荧光产生率是为掺杂的3~5倍,高达40%,并且使驱动电压将至10V一下,发光内量子效率约为25%。

1992年,Heeger等人对衬底材料进行改变,选用塑料并制备了可变性的柔性显示器,他们采用的导电材料为聚苯胺(PANI)或聚苯胺类的混合物,使用溶液旋涂的方法在柔性透明衬底材料上形成导电膜,并以此作为高分子柔性OLED显示器所需要的发电器件的电极。

1994年,J.Kido等人利用稀土配合物研制出能发纯正红光的OLED,其亮度达460cd/m2。他们将蒸镀在ITO透明膜上的TPD膜作为空穴传输层HTL,发光层ELL是稀土混合物n:苯基联苯基n=1:3的掺杂膜,电子传输层ETL为Alq3,最后将镁铝合金作为阴极。

1998年~2000年,M.A.Baldo的研究小组分别对发光层、空穴传输层和电子传输层进行掺杂,使有机发光器件的发光效率由4%上升至15.4%,在低亮度的条件下,内量子效率更是达到了100%。

 OLED结构和发光原理

OLED的结构

从OLED 研究开始至今,OLED的结构可分为单层结构、双层结构、三层结构、掺杂结构和多层结构,现在制备OLED所选用的结构普遍是三层结构、掺杂结构和多层结构。他们的结构组成自下而上分别为:基板、阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极,其详细结构和各层所使用材料如下图所示。

UIV OLED照明

OLED的发光原理  

OLED的发光原理与LED的近似。在阴阳两极之间加上一个直流电压,使阳极产生的空穴和阴极产生的电子向中间发光层移动。借助空穴传输层和电子传输层,它们能很容易的迁移至发光层。当电子和空穴在发光层相遇时便会产生能量激子,从而激发发光分子最终产生可见光。

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