《光電顯示技術(shù)》OLED概述

1、光電顯示技術(shù) Display TechnologyOLED概況參考目錄：1、清云科技大學(xué)平板顯示器原理課件2、西安交通大學(xué)研究生平板顯示原理課件3、OLED有機(jī)電致發(fā)光材料與器件 陳金鑫，黃孝文 著 田民波修訂 清華大學(xué)出版社3光電顯示技術(shù) 有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）自從問(wèn)世之初，由于其眾多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛認(rèn)為是最有希望的下一代顯示技術(shù)，在液晶的背光源和固態(tài)照明光源領(lǐng)域也顯示出了潛在的應(yīng)用前景。有機(jī)發(fā)光二極管的低成本、低能耗優(yōu)勢(shì)以及柔性彎曲的特點(diǎn)，使這種發(fā)光二極管在下一代顯示、液晶的背光源和固態(tài)照明三個(gè)核心領(lǐng)域呈現(xiàn)出巨大的市場(chǎng)，吸引了眾多廠商參于其中，極大的推動(dòng)了OLED產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。在過(guò)去的十年中

2、，OLED的效率平均每年都要提高一倍。從總體上看，OLED產(chǎn)業(yè)主要有三大領(lǐng)域，一是以O(shè)LED材料和器件為中心；二是以O(shè)LED面板、制造方法的概念為中心；三是以顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法等為中心的領(lǐng)域。 前言4光電顯示技術(shù)說(shuō)說(shuō)有機(jī)5光電顯示技術(shù)首先，讓我們來(lái)看這些名詞的英文來(lái)源。organism, n.生物體, 有機(jī)體 in-organic chemistry - 非有機(jī)化學(xué) organic chemistry - 有機(jī)化學(xué) inorganic chemistry - 無(wú)機(jī)化學(xué) 有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物之間沒(méi)有絕對(duì)的分界。有機(jī)化學(xué)之所以成為化學(xué)中的一個(gè)獨(dú)立學(xué)科，是因?yàn)橛袡C(jī)化合物確有其內(nèi)在的聯(lián)系和特性。 位于

3、周期表當(dāng)中的碳元素，一般是通過(guò)與別的元素的原子共用外層電子而達(dá)到穩(wěn)定的電子構(gòu)型的。這種共價(jià)鍵的結(jié)合方式?jīng)Q定了有機(jī)化合物的特性。大多數(shù)有機(jī)化合物由碳、氫、氮、氧幾種元素構(gòu)成，少數(shù)還含有鹵素和硫、磷等元素。因而大多數(shù)有機(jī)化合物具有熔點(diǎn)較低、可以燃燒、易溶于有機(jī)溶劑等性質(zhì)，這與無(wú)機(jī)化合物的性質(zhì)有很大不同。 在含多個(gè)碳原子的有機(jī)化合物分子中，碳原子互相結(jié)合形成分子的骨架，別的元素的原子就連接在該骨架上。在元素周期表中，沒(méi)有一種別的元素能像碳那樣以多種方式彼此牢固地結(jié)合。由碳原子形成的分子骨架有多種形式，有直鏈、支鏈、環(huán)狀等。 無(wú)機(jī)化學(xué)是研究無(wú)機(jī)物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和反應(yīng)的科學(xué)，它是化學(xué)中最古老的分支

4、學(xué)科。無(wú)機(jī)物質(zhì)包括所有化學(xué)元素和它們的化合物，不過(guò)大部分的碳化合物除外。(除二氧化碳、一氧化碳、二硫化碳、碳酸鹽等簡(jiǎn)單的碳化合物仍屬無(wú)機(jī)物質(zhì)外，其余均屬于有機(jī)物質(zhì)。） 高分子與小分子6光電顯示技術(shù) 分子量小于500的一般叫小分子 ，大分子和高分子是一樣的。英語(yǔ)上大分子叫做macromolecule,高分子叫做polymer(聚合物)。 高分子是由許許多多結(jié)構(gòu)單元組成的，每一結(jié)構(gòu)單元相當(dāng)于一個(gè)小分子，相互間以化學(xué)鍵連接。高分子的分子量很大且有多分散性；高分子主鏈有一定的內(nèi)旋轉(zhuǎn)自由度，從而賦予主鏈一定的柔性，由于分子熱運(yùn)動(dòng)，鏈的形狀不斷改變；高分子的聚集態(tài)有晶態(tài)和非晶態(tài)之分，晶態(tài)比小分子的有序度低

5、，非晶態(tài)比小分子的有序度高。 7光電顯示技術(shù)*有機(jī)電激發(fā)光的發(fā)光原理和無(wú)機(jī)材料的發(fā)光二極管相似，有機(jī)發(fā)光二極管的技術(shù)依其所使用的有機(jī)薄膜材料的不同，大致可分為兩種，小分子有機(jī)發(fā)光二極管及大分子有機(jī)發(fā)光二極管，小分子有機(jī)發(fā)光二極管是以發(fā)色有機(jī)化合物為材料的小分子元件系統(tǒng)，而大分子發(fā)光二極管則是以共軛性高分子為材料的高分子元件系統(tǒng)。OLED分類8光電顯示技術(shù)*1987年美國(guó)的柯達(dá)公司 (Eastman Kodak Company) 首先發(fā)表有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diodes, OLED)，在兩片電極間，置入其所開(kāi)發(fā)的有機(jī)小分子發(fā)光材料，通電即可發(fā)出光來(lái)。*1

6、990年英國(guó)劍橋大學(xué) (Cambridge University) 接著發(fā)表高分子發(fā)光二極管(Polymer Light Emitting Diodes, PLED)，利用構(gòu)造不同的高分子材料，但相同的發(fā)光原理，成功地發(fā)展了一種新的顯示器體系。*雖然OLED (Organic Light Emitting Display) 和PLED (Polymer Light Emitting Display) 在發(fā)展初期其發(fā)光效率都很低，發(fā)光材料也僅限于12種顏色，但是過(guò)去30年來(lái)其技術(shù)發(fā)展極為快速。 OLED發(fā)展里程碑9光電顯示技術(shù)10光電顯示技術(shù)11光電顯示技術(shù)12光電顯示技術(shù)13光電顯示技術(shù)14光

7、電顯示技術(shù)15光電顯示技術(shù)*OLED具備自發(fā)光、廣視角、高響應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn)，此外，其與LCD比較，溫度適應(yīng)性亦較佳。LCD于低溫下，響應(yīng)速度將大幅降低，而OLED工作溫度溫度在-40+85oC間，足以符合消費(fèi)性產(chǎn)品的需求。在制程方面OLED比LCD容易，加上OLED是自發(fā)光，不需要背光模組及彩色濾光片，也不需要一般TFT LCD面板的灌液晶制程。*OLED相較于傳統(tǒng)的STN LCD具有高亮度、高對(duì)比度、輕薄、視野大、響應(yīng)速度快及多色等優(yōu)勢(shì)，又較傳統(tǒng)的VFD具有輕薄、省電、低電壓驅(qū)動(dòng)等長(zhǎng)處。*在全球平面顯示器市場(chǎng)迅速成長(zhǎng)，未來(lái)LCD及PDP將占FPD市場(chǎng)九成以上，OLED將可利用其輕、薄、短、小、

8、省電、全視角的特性將可以在顯示器市場(chǎng)站穩(wěn)腳。16光電顯示技術(shù) 有機(jī)電激發(fā)光顯示技術(shù)之所以獲得廣泛的青睞，是因?yàn)榇似矫骘@示器滿足人類對(duì)顯示器苛刻的要求，OLED主要的特性是：（1）薄膜元件，可制作在大面積基板上。（2）低溫制程，可制作在任何基板上（包括塑膠基板）。（3）快速反應(yīng)時(shí)間（約為0.000001秒）、高應(yīng)答速度（為液晶顯示器的百倍以上）。（4）紅、綠、藍(lán)三原色元件皆可制作，也可得到白光。（5）低操作電壓（小于10伏特）；（4 伏特時(shí)亮度可達(dá)300燭光平方厘米）。參考資料 :蘇水祥橫山明聰朱健慈江俊德-電激發(fā)光新視界OLED主要的特性17光電顯示技術(shù)（6）高流明效率（大于10流明瓦）。（7

9、）高亮度（可大于100,000燭光平方厘米）。（8）自發(fā)光，廣視角（幾乎可達(dá)180度，約160度），液晶顯示器無(wú)自發(fā)光，視角約120度。（9）可柔曲性。（10）制造程序較簡(jiǎn)單，具有低成本的潛力。18光電顯示技術(shù)（1）液晶背光 液晶背光都有可能使用粉末交流電激發(fā)光，例如計(jì)算機(jī)、掌上型游戲機(jī)、電子字典、電話機(jī)、電子秤、音響，甚至在手機(jī)、數(shù)碼助理等。（2）商品光源 有廠商直接用來(lái)充當(dāng)光源，例如安全背心、鐘、冷光表、相框、圣誕裝飾、文具禮品等。（3）廣告標(biāo)牌 可以使用在標(biāo)示上，例如飛機(jī)上緊急逃生標(biāo)示、門派路標(biāo)、進(jìn)出口標(biāo)示、交通標(biāo)示、道路分隔線等，也可運(yùn)用到廣告上，例如海報(bào)、廣告幻燈片、廣告箱等。（4）

10、汽車工業(yè) 可以運(yùn)用在汽車零配件上，例如冷光儀表面板、腳踏板、警示燈、車牌框等。參考資料 :蘇水祥橫山明聰朱健慈江俊德-電激發(fā)光新視界OLED主要的用途19光電顯示技術(shù)參考資料 :蘇水祥橫山明聰朱健慈江俊德-電激發(fā)光新視界20光電顯示技術(shù)參考資料 :游正義-OLED 平面顯示器新技術(shù)OLED 的優(yōu)勢(shì)分析TFT LCDOLED21光電顯示技術(shù)各種顯示器技術(shù)的特性比較（作業(yè)：完成表格數(shù)據(jù)）22光電顯示技術(shù)Technology/ FeaturesAMLCDPMLCDLEDPDPFEDOLEDBrightnessGoodGoodVery GoodGoodGoodVery GoodResolutionHi

11、ghHighLowMediumHighHighVoltageLowLowHighHighHighLowViewing AngleMediumPoorExcellentExcellentExcellentExcellentContrast RatioGoodFairGoodPoor-GoodGoodExcellentResponse TimeGoodGoodFastVery FastVery FastVery FastPower efficiencyGoodGoodFair-GoodMediumVery GoodVery GoodTemp. RangePoorPoorVery GoodVery

12、GoodVery goodVery goodForm FactorThinThinWideWideThinVery Thin ConformableWeightLightLightAbove Avg.HeavyLightLightScreen SizeSmall-LargeSmall-MediumSmall-LargeLargeMediumSmall-LargePrimary ApplicationsLaptops, DesktopSmall DisplaySigns, indicatorsLarge ScreenMultipleMultipleNew/ ExistingCostAverage

13、LowHighHighAverageLowHigh各類顯示器對(duì)比（完成技術(shù)指標(biāo)）23光電顯示技術(shù)OLED各種顯示器技術(shù)的特性比較24光電顯示技術(shù)25光電顯示技術(shù)26光電顯示技術(shù)27光電顯示技術(shù)28光電顯示技術(shù) 中小尺寸FPD產(chǎn)品市場(chǎng)29光電顯示技術(shù)國(guó)外OLED廠商概況資料來(lái)源：Nomura Seoul，資策會(huì)MIC整理，2002年1月 公司名稱彩色化LTPS技術(shù)來(lái)源設(shè)備來(lái)源材料來(lái)源目標(biāo)市場(chǎng)車用音響手機(jī)面板手機(jī)面板、PDA等小尺寸應(yīng)用手機(jī)面板、PDA等小尺寸應(yīng)用TDKYesN/AN/AKodak汽車音響RitekMonoColorN/AN/AKodak手機(jī)面板等小尺寸應(yīng)用Seiko-EpsonY

14、esSeiko-EpsonN/ACDT中大型尺寸應(yīng)用SonyYesST LCDN/AIdemitsuKosan中大型應(yīng)用KodakSanyo(SKDisplay)YesSanyoULVACKodakTohokuPioneerYesN/ATokkiKodakSamsungNEC MobileDisplayYesNEC、SECAnelva30光電顯示技術(shù)臺(tái)灣OLED廠商概況廠商 母公司 技術(shù)來(lái)源 合作夥伴 材料 尺寸(mm) 投資金額(百萬(wàn)美元) 月產(chǎn)能 (K) 量產(chǎn) (年/月) 應(yīng)用 彩色化及 時(shí)程備註 Kodak、Intel Dupont OLED 400 x400 - 24 00/12 PD

15、A、Game、Mobile Phone Mono/ AreaColor 錸寶 錸德 Compaq PLED OLED 370 x370 263 (Phase1+2) 80 01/12 PDA、Game、Mobile Full Color 東元 激光 東元 Kodak OLED 400 x400 68 7 7(Phase 1) 23(Phase 2) 01/09 Mobile phone、PDA Mono/ AreaColor 悠景 大眾 仁寶 自行研發(fā) OLED 100 x100 70 10 02/06 Mobile Phone Full Color 聯(lián)宗 國(guó)聯(lián) 工研院 OLED 200 x200 N/A 40 03/12 Mobile Phone 實(shí)驗(yàn)室試產(chǎn)01/09 勝園 勝華 Motorola OLED 300 x400 46 N/A 01/12 Mobile hone、PDA 實(shí)驗(yàn)室試產(chǎn)01/09 翰立 光電 臺(tái)達(dá)電 CDT PLED 300 x300 25 303 02 Mobile hone、PDA 生產(chǎn)線試產(chǎn)01/09 光磊 光磊 工研院 OLED N/A N/A N/A 02以後 N/