OLED技術(shù)穩(wěn)步前行

關(guān)鍵詞： OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)；PHOLED(磷光OLED)；WOLED
 (白光OLED)；FOLED(柔性O(shè)LED)

FPD(平板顯示器)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，LCD(液晶顯示器)逐漸替代CRT(陰極射線管)占據(jù)主要地位，其它眾多的平板顯示技術(shù)，諸如PDP(等離子顯示屏)、OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)等依據(jù)自身的優(yōu)點(diǎn)，紛紛擴(kuò)大銷售量，分享平板顯示器市場(chǎng)份額。

“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”，技術(shù)的突飛猛進(jìn)無(wú)疑將推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的不斷前進(jìn)，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。2007年的OLED技術(shù)在曲折中前行，不論在亮度、發(fā)光材料、使用壽命、柔性顯示、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程等方面，我們都聽(tīng)到來(lái)自多方令人鼓舞的聲音。

圖1  德國(guó)dioVision公司的FOLED手機(jī)雛形
　　
材料的突破是推動(dòng)OLED商業(yè)化的關(guān)鍵

2007年1月，美國(guó)UDC(環(huán)宇顯示公司)與 NSCC(日本鋼鐵化學(xué)公司)宣布，UDC綠色磷光發(fā)光體(UDC-GD48)與NSCC新綠光材料PHOLED(磷光OLED)的結(jié)合在工作壽命方面獲重大突破：初始亮度1000cd/m2時(shí)，器件壽命達(dá)6萬(wàn)小時(shí)。另外，綠光PHOLED材料的效率高達(dá)65cd/A，外量子效率為18%，CIE色度坐標(biāo)為(x=0.35, y=0.61)。

4月，日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所成功地推出了一款能夠?qū)LED亮度較以往產(chǎn)品提升6倍的技術(shù)，使得OLED的亮度能夠達(dá)到1800cd/m2的程度。此次開發(fā)的OLED對(duì)角長(zhǎng)度約1cm，通電后發(fā)出藍(lán)光。目前為止，OLED的亮度平均為300cd/m2，用于光源顯得灰暗；日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所通過(guò)薄膜制造方式的改良，除達(dá)到高分子方向一致外，還在電極之間采用低電阻材料，使得電流的流動(dòng)更加容易。 由于此次開發(fā)出的OLED發(fā)出的光是360度振動(dòng)，比一般OLED的光源發(fā)出更多的特定方向震動(dòng)光，光源被偏光板遮蔽的面積小，使亮度得以提升。

在2007 SID(信息顯示協(xié)會(huì)會(huì)展)上，英國(guó)劍橋顯示器技術(shù)公司和日本Sumation公司宣布綠色和藍(lán)色高分子OLED材料取得新的進(jìn)展。在初始亮度1000cd/m2時(shí)亮度半衰壽命為5萬(wàn)小時(shí)，按400cd/m2換算為28.5萬(wàn)小時(shí)，與3月發(fā)布的材料相比，壽命提高了40%。藍(lán)光材料已經(jīng)達(dá)到初始亮度1000cd/m2時(shí)的亮度半衰壽命為1萬(wàn)小時(shí)，按400cd/m2換算為6.2萬(wàn)小時(shí)和更深的色彩。

之前發(fā)布的藍(lán)光CIE座標(biāo)為x＝0.14、y＝0.21，現(xiàn)在達(dá)到CIE座標(biāo)為x＝0.14、y＝0.19，與原來(lái)的藍(lán)色材料相比實(shí)現(xiàn)了高色純度的藍(lán)色發(fā)光。

與此同時(shí)，UDC公司也在2007 SID上以題為“高效率的白色磷光OLED器件”，向人們展示了其WOLED(白色磷光OLED)技術(shù)新成果。擁有新型結(jié)構(gòu)的白光OLED外量子效率為20%，發(fā)光效率相當(dāng)于33 cd/A，其色坐標(biāo)為 (0.38，0.39)，在1000 cd/m2亮度下的工作壽命超過(guò)4000小時(shí)。

這是首次報(bào)道的外量子效率最高的單層WOLED，UDC稱使用外部耦合增強(qiáng)法可將外量子效率進(jìn)一步提高到37%。

我們知道，OLED的技術(shù)瓶頸是使用壽命、功耗、成品率等，上述發(fā)光材料的突破，將有利于推動(dòng)OLED商業(yè)化的進(jìn)程。
　　
柔性顯示可為OLED提供更大的舞臺(tái)

OLED有一項(xiàng)顯著的性能優(yōu)勢(shì)，能使用塑料或金屬片等柔性基板代替玻璃基板，制備可彎曲的顯示器。與普通的硬屏顯示器相比，柔性顯示器具有諸多優(yōu)點(diǎn)：耐沖擊、抗震能力更強(qiáng)、重量輕、體積小、攜帶更加方便，采用類似于報(bào)紙印刷工藝的卷帶式工藝，成本更加低廉等，能夠滿足未來(lái)顯示需要。除了OLED自發(fā)光、超輕薄、高亮度、寬視角等優(yōu)點(diǎn)，柔性顯示是其獨(dú)特并超越于其它平板顯示器的殺手锏。柔性顯示能大大提高其應(yīng)用范圍，使OLED產(chǎn)品獨(dú)具魅力。

在顯示技術(shù)中，柔性有機(jī)發(fā)光二極管(FOLED)是一種用可撓曲的基板材料(如透明的塑料薄板或金屬薄片)制成。FOLED顯示器可以被卷曲、折疊、或者作為可穿戴計(jì)算機(jī)的一部分。這種設(shè)備比傳統(tǒng)玻璃基板的顯示器更亮、更耐用、生產(chǎn)成本更低。

由于OLED對(duì)于水、氧非常敏感，尋找適合FOLED要求的封裝方法是其發(fā)展的首要因素。Vitex公司利用聚合物無(wú)機(jī)材料的交替復(fù)合薄膜來(lái)阻隔水、氧，具有很好的效果，其開發(fā)的軟屏基板產(chǎn)品具有與玻璃相媲美的阻隔水、氧的能力。2003年，UDC公司率先利用該基板和封裝技術(shù)制備了600cd/m2的初始亮度下，實(shí)際工作壽命超過(guò)3000小時(shí)的實(shí)驗(yàn)片。根據(jù)計(jì)算，利用這種技術(shù)封裝的器件，在1000cd/m2的起始亮度下，最長(zhǎng)壽命可超過(guò)5000小時(shí)。

除了封裝技術(shù)的差別，實(shí)現(xiàn)柔性點(diǎn)陣屏的另一個(gè)重要原因在于軟屏顯示器制備中涉及工藝問(wèn)題。聚合物基板只能承受100℃以下的加工溫度，在高溫狀況下容易變形，這使得軟屏所需要的低溫制備工藝同絕緣層、隔離柱的高溫固化工藝存在一定沖突。此外，軟屏中如果采用柔性相對(duì)較差的金屬材料作為陰極結(jié)構(gòu)，在驅(qū)動(dòng)過(guò)程中容易產(chǎn)生新的缺陷。杜邦帝人公司改進(jìn)基板性能，使得聚合物基板的熱穩(wěn)定性提高到180~220℃，并改善了機(jī)械性能。日本先鋒公司于2004年率先推出了彩色的柔性顯示器。利用金屬基板的熱穩(wěn)定性也有利于實(shí)現(xiàn)彩色化，在“2006 SID”會(huì)議上，UDC和三星公司展示了利用聚合物無(wú)機(jī)交替復(fù)合薄膜封裝技術(shù)，制備在金屬基板上的OLED柔性顯示器。

日本索尼公司于2007年5月發(fā)布了一款可在彎曲狀態(tài)下正常顯示圖像的FOLED產(chǎn)品。這塊2.5英寸大OLED可完全彎曲的屏幕，具有1670萬(wàn)色，厚度僅為0.3mm，擁有24bit色深，分辨率160