（視頻）OLED原理以及高分子材料

近期不管是iPhone，三星還是京東方，總是會(huì)把OLED把他們關(guān)聯(lián)上，同時(shí)OLED與近期的火熱的3D玻璃有關(guān)。我們也發(fā)送過(guò)關(guān)于OLED的文章；

傳蘋果手機(jī)2018年全部采用OLED屏，國(guó)內(nèi)企業(yè)準(zhǔn)備好了嗎？

蘋果向三星追加OLED面板訂單，2017年3D玻璃爆發(fā)勢(shì)不可擋！

iPhone 2019年才能完全過(guò)渡到OLED屏幕

小編也翻閱了下資料，今天推送給大家；

請(qǐng)大家在閱讀完本文后，回答以下幾個(gè)問題：

1：OLED的英文縮寫是什么？

2：小分子與高分子OLED材料的不同之處？

3：鄧青云發(fā)明小分子OLED材料給我們啟示？

（一）OLED材料的發(fā)展歷史

1947年出生于香港的美籍華裔教授鄧青云(Dr.C.W.Tang)在1979年實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了有機(jī)發(fā)光二極體，也就是OLED，由此展開了對(duì)OLED的研究；

1979年的一天晚上，在Kodak公司從事科研工作的華裔科學(xué)家鄧青云博士在回家的路上忽然想起有東西忘記在實(shí)驗(yàn)室里，回去以后，他發(fā)現(xiàn)黑暗中有個(gè)亮的東西。打開燈發(fā)現(xiàn)原來(lái)是一塊做實(shí)驗(yàn)的有機(jī)蓄電池在發(fā)光。這是怎么回事？OLED研究就此開始，鄧博士由此也被稱為OLED之父。

1987年，鄧青云教授和Van Slyke 采用了超薄膜技術(shù)，用透明導(dǎo)電膜作陽(yáng)極，Alq3作發(fā)光層，三芳胺作空穴傳輸層，Mg/Ag 合金作陰極，制成了雙層有機(jī)電致發(fā)光器件。

8-羥基喹啉鋁

1990 年，Burroughes 等人發(fā)現(xiàn)了以共軛高分子PPV為發(fā)光層的OLED，從此在全世界范圍內(nèi)掀起了OLED研究的熱潮。

有機(jī)電致發(fā)光(Organic Electroluminescent Light)簡(jiǎn)稱為OEL。它有兩個(gè)技術(shù)分支，一個(gè)是分子量在500～2000之間的小分子有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode)簡(jiǎn)稱為OLED或SM-OLED；另一個(gè)是分子量在10000～100000之間的高分子(又稱聚合物)有機(jī)發(fā)光二極管(PolymerLight-EmittingDiode)簡(jiǎn)稱為PLED或P-OLED。小分子及高分子OLED在材料特性上可說(shuō)是各有千秋，但以現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展來(lái)看，如作為監(jiān)視器的信賴性上，及電氣特性、生產(chǎn)安定性上來(lái)看，小分子OLED處于領(lǐng)先地位。當(dāng)前投入量產(chǎn)的OLED組件，全是使用小分子有機(jī)發(fā)光材料。

在OLED的兩大技術(shù)體系中，低分子OLED技術(shù)主要集中于日本、韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣這三個(gè)地區(qū)，而高分子的PLED主要為歐洲廠家發(fā)展。

對(duì)高分子有機(jī)EL的研究工作比對(duì)小分子有機(jī)EL的研究，起步要晚得多。直到1990年，才由Burroughes及其合作者研究成功第一個(gè)高分子有機(jī)EL器件。此后，為了發(fā)展聚合物EL技術(shù)，在美國(guó)和歐洲進(jìn)行了大量的研究工作。人們一般都隊(duì)為，聚合物材料比有機(jī)小分子材料要穩(wěn)定，這也就成了發(fā)展聚合物EL的原動(dòng)力。

之前LG手機(jī)的OEL也是利用的OLED技術(shù)。OLED技術(shù)及專利由英國(guó)的科技公司CDT掌握。兩大技術(shù)體系相比，PLED產(chǎn)品的彩色化上仍有困難。而低分子OLED則較易彩色化。

有機(jī)小分子發(fā)光材料AlQ3是很好的綠光發(fā)光小分子材料，它的綠光色純度，發(fā)光效率和穩(wěn)定性都很好。但OLED最好的紅光發(fā)光小分子材料的發(fā)光效率只有31mW，壽命1萬(wàn)小時(shí)，藍(lán)色發(fā)光小分子材料的發(fā)展也是很慢和很困難的。有機(jī)小分子發(fā)光材料面臨的最大瓶頸在于紅色和藍(lán)色材料的純度、效率與壽命。但人們通過(guò)給主體發(fā)光材料摻雜，已得到了色純度、發(fā)光效率和穩(wěn)定性都比較好的藍(lán)光和紅光。

高分子發(fā)光材料的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)其發(fā)光波長(zhǎng)，現(xiàn)已得到了從藍(lán)到綠到紅的覆蓋整個(gè)可見光范圍的各種顏色，但其壽命只有小分子發(fā)光材料的十分之一，所以對(duì)高分子聚合物，發(fā)光材料的發(fā)光效率和壽命都有待提高。不斷地開發(fā)出性能優(yōu)良的發(fā)光材料應(yīng)該是材料開發(fā)工作者的一項(xiàng)艱巨而長(zhǎng)期的課題。

大家可以看看這個(gè)視頻，長(zhǎng)度7分鐘

（二）OLED發(fā)光原理：

為了形像說(shuō)明OLED構(gòu)造，可以將每個(gè)OLED單元比做一塊漢堡包，發(fā)光材料就是夾在中間的蔬菜。每個(gè)OLED的顯示單元都能受控制地產(chǎn)生三種不同顏色的光。OLED與LCD一樣，也有主動(dòng)式和被動(dòng)式之分。被動(dòng)方式下由行列地址選中的單元主動(dòng)發(fā)光。主動(dòng)方式下，OLED單元后有一個(gè)薄膜晶體管（TFT），發(fā)光單元在TFT驅(qū)動(dòng)下點(diǎn)亮。主動(dòng)式OLED比被動(dòng)式OLED省電，且顯示性能更佳。

OLED的發(fā)光機(jī)理和過(guò)程是從陰、陽(yáng)兩極分別注入電子和空穴，被注入的電子和空穴在有機(jī)層內(nèi)傳輸，并在發(fā)光層內(nèi)復(fù)合，從而激發(fā)發(fā)光層分子產(chǎn)生單態(tài)激子，單態(tài)激子輻射衰減而發(fā)光。

1.載流子的注入：在外加電場(chǎng)作用下，電子和空穴分別從陰極和陽(yáng)極注入到夾在電極之間的有機(jī)功能薄膜層。

2.載流子的遷移：注入的電子和空穴分別從電子傳輸層空穴傳輸層向發(fā)光層遷移。

3.載流子的復(fù)合：電子和空穴結(jié)合產(chǎn)生激子。

4.激子的遷移：激子在電場(chǎng)作用下遷移，將能量傳遞給光分子，并激發(fā)電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。

5.電致發(fā)光：激發(fā)態(tài)能量通過(guò)輻射失活，產(chǎn)生光子，釋放能量。

OLED要獲得全彩有三種方法：

1、采用白色發(fā)光層加濾色片。這是獲得全色顯示最簡(jiǎn)單的方法。

2、采用紅、綠、藍(lán)三種有機(jī)發(fā)光材料，因此發(fā)光層為三層結(jié)構(gòu)。

3、采用藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料，再用顏色轉(zhuǎn)換材料獲得全彩。

（下期再續(xù)）

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