OLED的简介及其应用前景
OLED的简介及其应用前景
摘要：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。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能。因为具备轻薄、省电等特性，因此从2003年开始，这种显示设备在MP3菊花是什么意思播放器上得到了广泛应用,而对于同属数码类产品的DC与手机，此前只是在一些展会上展示过采用OLED屏幕的工程样品，还并未走入实际应用的阶段。但OLED屏幕却具备了许多LCD不可比拟的优势,因此它也一直被业内人士所看好。
关键词：OLED  发光机理  电致发光 
一、 关于OLED
1-1 什么是OLED？
OLED的英文全称为Organic Light Emitting Display，中文意思就是“有机发光显示技术”，这是一种全新显示技术。它最大的特点是能自己发光——OLED的正极是一个薄而透明的铟锡氧化物(ITO)，阴极为金属组合物，而将有机材料层(包括电洞传输层、发光层、电子传输层
等)包夹在其中，形成一个“三明治”。接通电流，正极的电洞与阴极的电荷就会在发光层中结合，产生光亮。根据包夹在其中的有机材料的不同，会发出不同颜的光。
1-2 OLED的优势
与现在最好的TFT-LCD相比，OLED具有以下优势：
1、OLED器件的核心层厚度很薄，厚度可以小于1毫米，厚度为液晶的1/3；
2、OLED器件为全固态机构，无真空、液体物质，抗震性好，可以适应巨大的加速度、振动等恶劣环境；
3、主动发光的特性让OLED几乎没有视角问题。OLED的亮度为100000cd/平方米，而目前最好的笔记本的TFT亮度为350-400cd，因此，OLED在很大的角度内观看，显示画面不失真；
4、OLED器件单个像素的响应速度是液晶元件的1000倍，可以实现精彩的视频重放；
5、低温特性好，在零下40度能正常显示，而液晶在低温显示效果不好；
怪物猎人p3金手指6. 中统和军统有什么区别对材料和工艺的要求比LCD减少约1/3，成本将会更低；
7. 发光转化效率高，且不需要处在光源，能耗比液晶低；
8. OLED能够在不同材质的基板上制造，可以做成能弯曲的柔软显示器。
    作为一种优秀的显示技术，OLED显示屏的可视度和亮度都比较高，并且具有反应快、重量轻、厚度薄、构造简单等特点，因此，除了在传统数码应用领域向传统的CRT和LCD发起了强有力的挑战外，还可以凭借自己具有柔性设计的独特性能开辟新的市场，如电子纸、可折叠电视和笔记本电脑等。不过在现阶段，OLED要想全面取代LCD还要假以时日，而且TFT-LCD技术也并非停滞不前，液晶面板厂家也花费了很大的力量来提高产品的可视角度、亮度、对比度、响应速度。所以，等到两者都在主流市场拼杀时，实力只怕也在伯仲之间
1-3 OLED的劣势
1、寿命通常只有5000小时，要低于LCD至少1万小时的寿命；
2、不能实现大尺寸屏幕的量产，因此目前只适用于便携类的数码类产品；
3、存在彩纯度不够的问题，不容易显示出鲜艳、浓郁的彩。

二、OLED的发光机理
2-1 OLED的结构
根据发光材料的结构和性质，有机发光二极管（OLED）大致可分为三类：（1）低分子聚合物;(2)高分子聚合物；（3）镧系有机金属。他们的基本原则都是提高发光效率和稳定性。OLED所发出的可见光可以是单的，白、红、绿、蓝、黄、橙等,也可以是全的。全OLED 比单OLED 的实现略为复杂,一般采用 3种方法来实现( 1)在单发光层加滤片实现彩化,这种技术也是 LCD和CCD 使用的一种成熟技术;( 2)使用多层发光材料,形成红、绿、蓝三原实现全显示;(3 )使用蓝发光材料,再通过激发颜转换材料而获得绿3光和红光,从而形成三原实现全显示。根据 发光颜,其制备结构大致有:双层结构、三层结构、掺杂结构和多层结构光层。它们实际上都由这几部分组成:基板、阳极、阴极、电子传输层、空穴传输层、有机材料发光层。其结构见图1 。
图1 OLED结构示意图
2-2 OLED的原理
OLED属于一种电流型的有机发光器件,是通过载流子的注入和复合而致发光的现象,发光强度与注入的电流成正比。其单个像素的发光机理为:在阳极上加上2～10V的直流正电压,阴极为0V 。OLED 在电场的作用下,阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动,分别向空穴传输层和电子传输层注入,迁移到发光层。当二者在发光层相遇时,产生能量激子,从而激发发光分子最终产生可见光 。发光过程的Jablonski能级图如图2 所示。
2-3 OLED的能带结构
绝大多数有机电致发光材料属于有机半导体，他们长程无序，短程有序，分子间的相互作用是范德华力，分子内电子的局域性强，属于非晶固体，这种结构对电子的运输不利。但考虑到有机半导体具有光吸收边及其电导率与温度成反比的关系，表明有机半导体也存在能带结构。与无机半导体晶体的能带相比较，可以把有机半导体中的成键轨道比作无机半导体的价带，反键轨道比作导带，最高占有分子轨道则是价带顶，最低未占有分子轨道是导带底，这就是有机半导体的能带结构。
2-4 OLED的发光机制
六一儿童节寄语简短
一般认为，在外界电压的驱动下，由阴极注入的电子和阳极注入的空穴在发光层相互作用形成受激的激子，激子从激发态回到基态时辐射跃迁产生能量差，最终以光子的形式释放出来，光子的能量为：
其中h为普朗克常数，r为岀射光子的频率，E2为激子在激发态的能量，E1为激子在基态时的能量。以典型的三层OLED为例，有机电致发光过程通过以下步骤完成：
（1）载流子的注入：在外加电场的作用下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电极内侧的有机功能薄膜层；
（2）载流子的迁移：载流子分别从电子传输层和空穴传输层向发光层迁移；
（3）载流子的复合：电子和空穴在发光层中相遇，相互束缚而形成激子；
（4）光子的发射：激子通过辐射失活，产生光子，释放光能。
具体的讲，在外界电压的驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极向有机层的注入通常被认为是电子和空穴分别向有机层的导带和价带注入的过程。载流子自电极的注入通常需要跳跃或隧穿一定的电极/有机物界面势垒。该空穴和电子迁移所通过的势垒的高低则决定了放出光子的频率，即发光的颜。
三、OLED的应用领域
OLED主要应用领域有两方面发动机冒黑烟:一个是作为显示,另一个是作为照明装置。Pioneer公司于1997年首次出了单OLED 车载音响,有机显示屏首次进入商业领域。去年于美国举办的2007SID (信息显示协会)展上,许多公司纷纷展出了各种应用领域的OLED 显示屏,涉及电视、MP3、 手机、车载、白光光源、可弯曲标牌等众多领域。
3.1 OLED显示
OLED以其无需背光、宽视角、动态响应速度快和功耗低等优势,赢得广泛青睐。目前, OLED已经在手机副屏和MP3 播放器应用市场站稳了脚跟,分别占OLED 应用市场份额的47%  虹桥一龚玉雯和45% 。
OLED作为显示器除了传统的手机显示屏和MP3 显示屏外,在仪器仪表、数码相机、笔记本和电视上已经有应用,虽然这还处于初级阶段,但OLED 应用的扩展初步展现了OLED 产业的广阔前景。
3.2 OLED照明技术
以平面发光为特点的OLED 与其他照明光源相比,具有更容易实现白光、超薄光源和任意形状光源的优点,同时具有高效、环保、安全等优势。因此,白光OLED 作为一种新型的固态光源,在照明和平板显示背光源等方面展示了良好的应用前景。目前,高效率、长寿命的白光器件的研究是OLED 在照明领域发展的重点。磷光材料由于具有高效特征,因此在白光照明领域被广泛看好。见图3 , 2006年7 月,Konica Minolta技术中心成功开发了在1000cd/m 初始亮度下,发光效率64lm/W 、亮度半衰期约1 万小时的白光OLED器件。该器件采用的发光材料均是磷光材料,且一直为磷光材料瓶颈的蓝光材料实现了长寿命和高发光效率,在300cd/m 初始亮度下,实现了1.6  万小时的亮度半衰期。2007SID 展会上,日本研制出光兴业报道的白光器件其效率达到约16.8lm/W ,寿命超
过了4万小时。该白光器件采用的发光材料为荧光材料,是目前效率最高的荧光白光OLED。白光OLED的发展目标，是成为真正的低成本、高效率、长寿命的平板白光光源。白光OLED 面临的挑战是提高器件在高电流工作状态下的效率和寿命。新材料和新结构的开发和使用有望解决这两方面的困难。
3.3其他应用
除了这些主流应用之外, OLED还有一些新奇的应用。俄罗斯设计师把OLED技术应用在显示键盘上,见图4 。Art  Lebedev生产出品的OLED 键盘“Optimus  Maximus ”,在它的每个键帽里都内置了一个彩艳丽的OLED屏幕,可以按照用户不同的需求,或是根据使用的软件不同进行自由定制。
四、OLED的应用前景及商业化道路
4-1 商业化道路
资料显示，2008年，中国OLED销售收入为47.5亿元，比上一年同期增长31.3%，销售量达8596万件，比上一年同期增长85.7%。专家预计，在2009～2011年，中国OLED销售价值和销量的年复合增长率将分别达到30.5%和23.3%。然而，中国目前还没有形成一个完整的OLED产业链，原因有三：上游产品不具有竞争力;中国是OLED产业的加工制造商；缺乏强大的公司。

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