有機電致發光顯示，即有機發光二極管（OLED）顯示，是通過電流驅動有機半導體薄膜來達到發光和顯示目的的技術。這種技術具有多種優勢，包括厚度輕巧、主動發光、寬視角、快速響應、低能耗、耐低溫和抗震性能優異等。OLED還具備潛在的柔性設計可能性，使其在多個領域具有廣泛的應用前景。
歷史沿革
OLED技術的研究始于20世紀60年代，但在1987年伊士曼柯達公司的C.W.Tang等人提出小分子OLED器件的雙層結構后，該技術的前景開始明朗。1990年，英國劍橋大學的Friend和Borrough等人發表了一種基于有機有機高分子化合物發光材料的PLED新技術，并創立了CDT公司，致力于PLED顯示技術的研發和推廣。經過多年研發，OLED已進入產業化階段，PLED也成功開發出顯示樣品。1997年，日本先鋒電子公司推出了世界上首個商用汽車音響OLED顯示屏產品。目前，全球多家公司在投入資金開發OLED產品。
OLED基本知識
結構
OLED/PLED是基于有機材料的電流型半導體發光器件。合理的器件結構對其發光效率和壽命至關重要。目前典型的OLED器件結構包括前玻璃基板、ITO透明顯示電極（陽極）、空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層、金屬電極（陰極）。PLED的典型結構更為簡化，僅包含前玻璃基板、ITO透明顯示電極（陽極）、空穴傳輸層、發光層、金屬電極（陰極）。當施加適當電壓時，發光層會產生光輻射，可通過ITO基板一側觀測到，金屬電極同時也起到反射層作用。
工作原理
OLED發光的過程大致分為五個步驟：1. 在外加電場作用下，電子和空穴分別從陰極和陽極注入至有機薄膜層。2. 注入的電子和空穴分別從電子傳輸層和空穴傳輸層遷移至發光層。3. 電子和空穴在發光層相遇形成激子。4. 激子在有機固體薄膜中自由擴散并以輻射或非輻射方式失活。5. 當激子通過輻射躍遷返回基態時，即可觀察到電致發光現象，發光顏色取決于激發態與基態間的能級差。激發態能量可通過振動弛豫、熱效應、非輻射躍遷等方式釋放。聚合物電致發光過程則是電子和空穴分別注入共軛有機高分子化合物的最高占有軌道和最低空軌道，形成正、負極子，最終復合形成單重態激子，通過輻射躍遷發光。
有源矩陣OLED
OLED的驅動方式可分為無源驅動和有源驅動兩類。無源驅動受限于掃描電極數量，而有源矩陣OLED則不受此限，因其具有存儲效應。有源矩陣OLED的驅動方式為靜態驅動，可在同一基板上集成外圍驅動電路和顯示陣列。TFT-OLED實現了高亮度、高分辨率、低功耗、易于彩色化、集成度高等特點，但也面臨著工藝復雜、設備投資大、成本高等挑戰。目前已有多家廠商推出大尺寸TFT-OLED產品，為未來大尺寸OLED電視的發展奠定了基礎。
小分子OLED
小分子OLED使用的材料包括空穴傳輸層材料、電子傳輸層材料、發光層材料和電極材料。這些材料各有不同的物理化學性能要求。例如，空穴傳輸層材料應具有良好的空穴傳輸特性和較高的玻璃化溫度，而電子傳輸層材料應具有良好的電子傳輸特性和較低的電子親和勢。發光層材料應具有高效率的固態熒光和良好的化學穩定性。電極材料則應具有合適的功函數和穩定性。OLED顯示屏的制備工藝涉及薄膜工藝和表面處理技術，其中的關鍵技術包括ITO基片的預處理、有機小分子功能薄膜的制備和預封裝技術等。
高分子OLED
高分子OLED使用的聚合物材料應具有高熒光量子效率、良好的成膜性、載流子傳輸特性和熱化學穩定性。PLED有機功能薄膜的制備通常采用濕法工藝，如旋轉涂覆和噴墨打印技術。噴墨打印技術被認為是最適于制備大面積PLED顯示面板的技術，但其技術門檻相對較高，需要綜合考慮噴墨精密定位機構、聚合物墨點材料及工藝控制等因素。
應用和前景
OLED/PLED在軍事裝備領域具有廣泛應用潛力，尤其是在小尺寸領域與LCD競爭，并逐漸擴展至中尺寸和大尺寸屏幕市場。柔性顯示屏是OLED/PLED的一個潛在應用領域。柔軟屏器件的基片選擇和技術改進是當前研究的重點。OLED/PLED的最大優越性之一在于能夠實現柔軟屏，如電子報刊、墻紙電視、可穿戴顯示器等產品。透明OLED也可用于鏡片、車窗等領域，提供所需信息的同時不影響前方視野。
參考資料 >
二極管是什么.激光二極管.2024-10-24
PLED顯示技術是什么.搜狐網.2024-10-24
OLED/PLED是什么.愛采購.2024-10-24