OLED行业定义及分类

　　OLED技术起源于欧美，但实现大规模产业化的国家/地区主要集中在东亚，如日本、韩国、中国等地区。下文是中国报告大厅小编整理的OLED行业定义及分类信息。

　　OLED行业定义

　　有机发光二极管又称为有机电激光显示（Organic Light-Emitting Diode，OLED），由美籍华裔教授邓青云在实验室中发现，由此展开了对OLED的研究。OLED显示技术具有自发光的特性，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显示屏幕可视角度大，并且能够节省电能。更多最新OLED行业分析信息请查阅中国报告大厅发布的《2016-2021年OLED行业市场竞争力调查及投资前景预测报告》。

　　有机发光二极管（organic light-emitting diode，OLED）是一种由柯达公司开发并拥有专利的显示技术，这项技术使用有机聚合材料作为发光二极管中的半导体（semiconductor）材料。聚合材料可以是天然的，也可能是人工合成的，可能尺寸很大，也可能尺寸很小。蛋白质和DNA就是有机聚合物的例子。

　　OLED的分类

　　根据发光材料的不同，OLED又可以分成三类，即小分子OLED，聚合物OLED（也被称之为PLED）和镧系有机金属OLED（也叫稀土OLED）。在小分子OLED中，发光体是离散的分子。八羟基喹啉铝（Alq3）是常用的发光材料，Alq3可发出波长范围从450nm至700nm的宽带绿光辐射，峰值波长位于550nm。如果在Alq3中加入掺杂剂或用其它原子（如铍）取代铝，就可得到不同颜色的光辐射。Kodak公司的C.W.Tang于1987 年发表的划时代结果采用的就是Alq3。现在Kodak公司拥有小分子OLED的基本专利。先锋公司的子公司东北先锋最早向Kodak公司注册，生产 64×256象素的多色OLED，用于汽车音响。三洋电子也于1999年向Kodak注册，二者联合研制出了世界上第一块主动矩阵全色OLED（1999 年9月）。该显示器的对角尺寸为2.4英寸，象素数为852×222，大小是57×165μm2，驱动电压12V。这块样品凝聚了Kodak公司的材料和成膜技术以及三洋电子的低温多晶硅TFT技术。向Kodak注册的公司除了先锋和三洋电子之外，还有TDK，TED等公司。这些公司都从事小分子OLED 的研发工作，并且都有自己的专利技术。这里值得一提的还有美国新泽西的UDC（Universal Display Corporation）公司，该公司的技术后盾是普林斯顿大学和南加利弗尼亚大学。他们主要开发电致磷光OLED器件，其功率效率居世界领先水平（大于 30lm/W）。

　　第二类有机发光材料是共轭聚合物。与小分子不同，聚合物发光材料的成膜可用溶液方法进行处理。通常采用的方法是旋涂法和喷黑打印方法，其中喷墨法是剑桥显示技术公司（CDT）和精工爱普生（SEIKO-EPSON）的专利技术。PLED是剑桥大学卡文迪许实验室Friend小组于1990年首次发布的，使用的发光材料是PPV。PPV本身是难溶性的，不易加工处理，但PPV的前驱物可溶于某些溶剂，象氯仿、甲醇等。可以利用这一特性制作PLED。目前广泛使用的材料除了PPV之外，主要还有MEH-PPV和聚芴类材料。剑桥显示技术公司（CDT）成立于1992年，该公司拥有PLED的基本专利。除了 CDT之外，还有位于加利弗尼亚Santa Barbara的Uniax公司、Philips公司、Covion公司等。这些公司都向CDT进行了注册。最早将PLED推向市场的可能要算 Philips公司了。该公司位于荷兰Heerlen的中试线每年的生产能力为一千万平方厘米，主要用于背光源，此外还生产87×80象素、8位灰度等级的单色器件。Uniax是2000年度诺贝尔化学奖得主Alan Heeger教授于1990年创办的，后被杜邦收购。它的生产能力是4000平方英寸/月，典型产品是64×96象素的黄绿光单色器件以及主要用于PDA 的160×160单显器件。Cavion公司位于德国法兰克福，成立于1999年，主要向PLED厂商提供聚合物发光材料。

　　介于小分子和聚合物发光材料之间的另一类重要材料是镧系金属有机化合物，它属于稀土类发光材料。由这类材料构成的器件不妨称之为稀土OLED。在稀土OLED中，发光分子由一个金属核心和外围的有机壳层组成，如图2所示。其发光机制与前两类OLED不同，加电之后，首先在外围有机壳层中形成激发态，然后将其能量传递给金属核心，金属核心去激时辐射出颜色比较纯正的光。稀土OLED重要特点之一是单重态和三重态都产生光辐射，图3是其能级图，量子效率在理论上可达100%。因此，它的PL和EL效率都很高，EL功率效率的理论值为120lm/W。由于是金属核心发光，与小分子和聚合物OLED相比，稀土OLED的光谱非常窄，半峰宽（FWHW）的典型值只有100nm。目前英国的两家公司正在从事稀土OLED产品的开发工作。一家是Opsys公司，成立于1997年，牛津大学是其技术支持。另一家是成立于1999年的ELAM-T公司，主要开发镧系金属有机化合物材料，功率效率已经超过 70lm/W。

　　OLED显示方式分为被动（Passive Matrix）和主动（Acitive Matrix）矩阵显示两种方式。在被动矩阵OLED（简称PM-OLED）中，ITO和金属电极都是平行的电极条，二者相互正交，在交*处形成LED。 LED逐行点亮形成一帧可视图象。由于每一行的显示时间都非常短，要达到正常的图象亮度，每一行的LED的亮度都要足够高。例如，一个100行的器件，每一行的亮度必须比平均亮度高100倍。这就需要很高的电流和电压，从而引起功耗增加，显示效率急剧下降。这就使得提高10倍。这就需要很高的电流和电压，从而引起功耗增加，显示效率急剧下降。这就使得PM-OLED在大面积显示中的应用受到限制。模拟结果表明，当显示面积提高4倍时，功率要提高10倍。对于2英寸的小面积显示器件，PM-OLED的节能效果比同样尺寸的背光源LCD要明显得多；但对于10英寸的大面积PM-OLED来说和相同尺寸的LCD 相比，节能效果就不复存在了。因此，对于大面积显示OLED，采用主动矩阵是一种比较理想的选择。

　　主动矩阵OLED（AM-OLED）采用的是薄膜晶体管阵列（TFT）。利用类似于AMLCD的制造技术，在玻璃衬底上制作CMOS多晶硅TFT，发光层制作在TFT之上。驱动电路完成两个功能，一是提供受控电流以驱动OLED，其次，在寻址期之后继续提供电流以保证各象素连续发光。和PM-OLED不同的是，AM-OLED的各个象素是同时发光的。这样单个象素的发光亮度的要求就降低了，电压也得到了相应的下降。这就意味着AM-OLED的功耗比PM- OLED要低得多，适合于大面积显示。Kodak公司采用双晶体管电路完成上述功能，缺点是无法克服水平象素之间的串扰问题。现在，CDT、精工爱普生、三洋电机等公司展出的17英寸OLED采用的就是主动矩阵方式。可以预见，主动矩阵驱动技术将是今后OLED发展普遍采用的方式。

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