有機(jī)電致發(fā)光產(chǎn)品的研發(fā)現(xiàn)狀

摘要: 有機(jī)電致發(fā)光器件(oled)具有驅(qū)動電壓低、主動發(fā)光等優(yōu)勢，在平板顯示領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。本文介紹了近年來有機(jī)電致發(fā)光產(chǎn)品的研發(fā)狀況，并展望了oled的商業(yè)前景。 　　 關(guān)鍵詞: oled；pled；平板顯示 　　隨著信息時代的來臨，新型顯示器件的研制越來越引起人們的重視，特別是各類平板顯示器件(fpd)以其體積小、重量輕、能耗低、屏幕大等特點，引發(fā)了一股強(qiáng)勁的平板顯示器件研制熱潮。 　　作為新一代平板顯示器件，有機(jī)電致發(fā)光器件(oled)在手機(jī)、pda、數(shù)碼相機(jī)、車載顯示、筆記本電腦、壁掛電視以及軍事領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景，是一種將來替代液晶顯示器(lcd)的新型平板顯示器件。正因如此，oled是近幾年來新材料及顯示技術(shù)領(lǐng)域研究、開發(fā)的一大熱點，其產(chǎn)業(yè)化勢頭十分迅猛。　　目前，國內(nèi)外對oled的研究主要集中在發(fā)光材料的研究、器件的制作和產(chǎn)品開發(fā)上。本文介紹了oled產(chǎn)品的開發(fā)情況，并展望了oled的商業(yè)前景。 　　oled的分類 　　oled可按發(fā)光材料分為兩種：小分子oled和高分子oled(也可稱為pled)。小分子oled和高分子oled的差異主要表現(xiàn)在器件的制備工藝不同：小分子器件主要采用真空熱蒸發(fā)工藝，高分子器件則采用旋轉(zhuǎn)涂覆或噴涂印刷工藝。小分子材料廠商主要有：eastman kodak、出光興產(chǎn)、東洋ink制造、三菱化學(xué)等；高分子材料廠商主要有：cdt、covion、dow chemical、住友化學(xué)等。目前國際上與oled有關(guān)的專利已經(jīng)超過1400份，其中最基本的專利有三項。小分子oled的基本專利由美國kodak公司擁有，高分子oled的專利由英國的cdt(cambridge display technology)和美國的uniax公司擁有。 　　oled的驅(qū)動方式可分為有源驅(qū)動和無源驅(qū)動。無源驅(qū)動施加電壓給相應(yīng)的行和列，使電流流過選定的像素。它結(jié)構(gòu)簡單，價格較低，適用于低功耗、小屏幕的顯示器件，例如字符顯示。有源驅(qū)動oled顯示屏給每一個像素配備一個恒流源，這使得它能夠滿足視頻圖像所需的高分辨率和高信息量的要求，但價格較貴。 　　oled產(chǎn)品開發(fā)概況 　　目前在國外oled產(chǎn)品中，投入小分子oled產(chǎn)品的多為日商及中國臺灣廠商；而投入高分子oled產(chǎn)品的則以歐美廠商居多。據(jù)統(tǒng)計全球已有約85家廠商投入研發(fā)，其中60家以上廠商皆采用小分子oled材料系統(tǒng)為主，只有25家左右廠商采用高分子oled材料系統(tǒng)。 　　小分子oled商品化進(jìn)程較高分子oled快，但以無源驅(qū)動為主。1996年pioneer率先推出256×64單色產(chǎn)品，1997年idemitsu kosan也發(fā)表第一個全彩320×240產(chǎn)品，之后pioneer等廠商更相繼發(fā)表多種單色、多彩產(chǎn)品。長期以來無源驅(qū)動小分子的領(lǐng)導(dǎo)廠商以pioneer為首。 　　而在有源驅(qū)動小分子方面，則是以eastman kodak為首。eastman kodak目前掌握大部分小分子材料專利，同時通過與sanyo的合作，應(yīng)用tft技術(shù)發(fā)表有源驅(qū)動小分子oled產(chǎn)品，但在商品化進(jìn)度上，有源驅(qū)動小分子仍明顯落后于無源驅(qū)動小分子oled的發(fā)展。 　　高分子oled目前以研發(fā)有源驅(qū)動技術(shù)著稱的cdt為首，其它投入廠商包括seiko-epson、philips等都得到了cdt技術(shù)移讓；而無源驅(qū)動高分子oled則以philips為主。由于過去高分子oled制造工藝都采用旋轉(zhuǎn)涂敷技術(shù)，為達(dá)到更加全彩化效果，cdt便與seiko-epson合作以噴墨技術(shù)制作。雖然1999年已有樣品發(fā)表，但高分子oled在材料的選擇、發(fā)光組件壽命的控制以及oled因膜厚凹凸不平、噴墨不易等方面，仍存在許多問題，無法獲得有效解決。 　　由于噴墨技術(shù)需要約5至6道工序，容易產(chǎn)生滴墨和色彩混淆的情況，影響發(fā)光效率及壽命。所使用的噴墨頭也可能在制造過程中發(fā)生堵塞，影響成品率。另外，高分子共軛架的長度不一，光譜較寬，不如小分子oled精細(xì)，而且由于高分子所有工序都須在超凈室中完成，因此在超凈室及機(jī)器設(shè)備維修成本上會比小分子oled高，因此要大量應(yīng)用在下游產(chǎn)品上仍有許多困難。 　　但噴墨技術(shù)也有許多優(yōu)點，如容易實現(xiàn)較大的屏幕面積、較高的分辨率，可采用電腦輔助設(shè)計，不需要光罩，不會浪費(fèi)有機(jī)材料，制作過程少，減少了設(shè)備投資和空間的要求。因此，仍有很多公司從事該方面的研究。 　　下面是近年來國際上幾個大公司在oled產(chǎn)品研究、開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化上取得的進(jìn)展和它們的代表產(chǎn)品： 　　2000年 　　philips和臺灣ritec等公司推出了用于手機(jī)顯示的oled顯示器。 　　motorola公司開始銷售采用oled顯示屏的手機(jī)。 　　美國杜邦公司投資1500萬美元給美國uniax公司組建高分子彩色發(fā)光6英寸試驗線。 　　philips公司投資5000萬美元建立了14英寸試驗線；西門子公司也在馬來西亞建立了具有一定規(guī)模的試驗線。 　　2001年 　　sony公司推出了電視使用的oled顯示器，屏幕為13英寸