OLED發(fā)光原理及應(yīng)用進(jìn)展概述

　　21世紀(jì)以來，以有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）技術(shù)為基礎(chǔ)的新一代顯示和照明產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈在歐美、日本、韓國及中國等國家正在快速地發(fā)展。OLED是有機(jī)發(fā)光二極管（OrganicLightEmittingDiode，OLED）的英文縮寫。OLED的發(fā)光原理與發(fā)光二極管相似。OLED是利用有機(jī)半導(dǎo)體材料的特性，在電場的驅(qū)動下，使電子和空穴在發(fā)光層上復(fù)合形成激子，它由激發(fā)態(tài)回落到基態(tài)的同時(shí)，能量以光波的形式釋放。不同的發(fā)光材料產(chǎn)生不同波長的光。OLED技術(shù)根據(jù)有機(jī)發(fā)光材料的不同可分為小分子OLED和高分子OLED。

　　在平板顯示領(lǐng)域，OLED具有化學(xué)直流驅(qū)動、自發(fā)光、高亮度、高效率、視角廣闊、功耗低、超薄、可大面積顯示、發(fā)光彩色齊全、制造成本低、壽命長、耐低溫、工作溫度范圍寬等突出優(yōu)點(diǎn)，被業(yè)界稱為是繼液晶顯示（LCD）、等離子顯示器（PDP）之后的新一代平板顯示產(chǎn)品和技術(shù)。

　　隨著OLED的技術(shù)進(jìn)步，OLED在照明領(lǐng)域也將從研發(fā)階段進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段，以面發(fā)光為特點(diǎn)的OLED照明與其它照明光源相比將表現(xiàn)出節(jié)能高效、環(huán)保等潛在優(yōu)點(diǎn)，高效率、長壽命、低成本的白光OLED照明產(chǎn)品是發(fā)展的重點(diǎn)。

　　一、OLED的基本結(jié)構(gòu)和發(fā)光原理

　　OLED可分為小分子和高分子兩種主要類型，其結(jié)構(gòu)并不相同。

　　無論是小分子OLED，還是高分子OLED在薄而透明的具有導(dǎo)電性能的氧化銦錫（ITO膜）陰極與金屬陽極之間都有一個(gè)有機(jī)發(fā)光材料層。小分子OLED的發(fā)光層為層狀結(jié)構(gòu)，即由空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層三層組成，而高分子OLED的有機(jī)發(fā)光層為單層結(jié)構(gòu)。

　　OLED在外加電極的作用下，其陰極產(chǎn)生的電子和陽極產(chǎn)生的空穴分別被注入到有機(jī)發(fā)光層，在發(fā)光層中，電子和空穴相遇而復(fù)合形成激子，激子衰減而發(fā)出光子從而產(chǎn)生可見光。輻射光可透過玻璃或塑料基板從透明陽極一側(cè)觀察到。發(fā)光材料和成分不同，所發(fā)出光的顏色也就不同。通過選擇不同的有機(jī)發(fā)光材料，可以得到紅、綠、藍(lán)光，實(shí)現(xiàn)彩色化。將紅、綠、藍(lán)光熒光材料或磷光材料混合放入一個(gè)RGB裝置中則可產(chǎn)生白光。

　　對小分子OLED來說，電子和空穴分別先注入到電子傳輸層和空穴傳輸層，然后再注入到發(fā)光層，在發(fā)光層中電子和空穴相遇而復(fù)合，由于能帶的躍遷而發(fā)出可見光，由此可知，OLED的發(fā)光原理與LED的發(fā)光原理基本相同，只是材料與結(jié)構(gòu)不同而已。

　　二、OLED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展

　　隨著OLED技術(shù)不斷提高，OLED在照明領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用。OLED照明具有面發(fā)光、高亮度、大面積、散射光源、超輕、超薄、柔性、透明、鏡面型、全新照明設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，與其它照明產(chǎn)品相比，OLED表現(xiàn)出節(jié)能環(huán)保、高效、低成本等潛在優(yōu)勢，是LED固態(tài)照明之后的新一代固態(tài)照明。

　　OLED照明在LCD背光照明、辦公室、家居、汽車、飛機(jī)內(nèi)部照明和針對性照明、標(biāo)示牌照明、室內(nèi)裝飾、演出照明等功能性方面將有廣泛的應(yīng)用前景。

　　OLED的輕薄、面發(fā)光等特點(diǎn)結(jié)合柔性基板的柔軟性和延展性特點(diǎn)，賦予未來居室照明的全新設(shè)計(jì)理念。居室照明將不再局限于單個(gè)燈具，照明可以實(shí)現(xiàn)無照明器具感的整體照明效果。由于OLED光源具有不同于傳統(tǒng)照明的全新的特點(diǎn)，它將帶動和拓展全新的OLED照明設(shè)計(jì)、照明工程、燈具等有關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展。

　　OLED照明具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，隨著對環(huán)保的日益重視，新的無污染OLED背光源將作為LCD背光源，傳統(tǒng)的LCD背光源主要采用冷陰極熒光燈（CCFL），雖然冷陰極熒光燈具有很好的特性，但是因含汞而易引起環(huán)境污染，并且色飽和度也不夠。OLED無污染、高色域的優(yōu)勢使其成為下一代液晶產(chǎn)品背光源的首選。