有機電致發光產品的研發現狀

2020-11-22 電子產品世界

摘要:有機電發光器件(OLED)具有驅動電壓低、主動發光等優勢,在平板顯示領域引起了廣泛的關注。本文介紹了近年來有機電發光產品研發狀況,並展望了OLED的商業前景。關鍵詞:OLED;PLED;平板顯示隨著資訊時代的來臨,新型顯示器件的研製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,引發了一股強勁的平板顯示器件研製熱潮。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/168122.htm

作為新一代平板顯示器件,有機電致發光器件(OLED)在手機、PDA、數位相機、車載顯示、筆記本電腦、壁掛電視以及軍事領域都具有廣闊的應用前景,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領域研究、開發的一大熱點,其產業化勢頭十分迅猛。目前,國內外對OLED的研究主要集中在發光材料的研究、器件的製作和產品開發上。本文介紹了OLED產品的開發情況,並展望了OLED的商業前景。

OLED的分類OLED可按發光材料分為兩種:小分子OLED和高分子OLED(也可稱為PLED)。小分子OLED和高分子OLED的差異主要表現在器件的製備工藝不同:小分子器件主要採用真空熱蒸發工藝,高分子器件則採用旋轉塗覆或噴塗印刷工藝。小分子材料廠商主要有:EastmanKodak、出光興產、東洋INK製造、三菱化學等;高分子材料廠商主要有:CDT、Covion、DowChemical、住友化學等。目前國際上與OLED有關的專利已經超過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(CambridgeDisplayTechnology)和美國的Uniax公司擁有。

OLED的驅動方式可分為有源驅動和無源驅動。無源驅動施加電壓給相應的行和列,使電流流過選定的像素。它結構簡單,價格較低,適用於低功耗、小屏幕的顯示器件,例如字符顯示。有源驅動OLED顯示屏給每一個像素配備一個恆流源,這使得它能夠滿足視頻圖像所需的高解析度和高信息量的要求,但價格較貴。

OLED產品開發概況目前在國外OLED產品中,投入小分子OLED產品的多為日商及中國臺灣廠商;而投入高分子OLED產品的則以歐美廠商居多。據統計全球已有約85家廠商投入研發,其中60家以上廠商皆採用小分子OLED材料系統為主,只有25家左右廠商採用高分子OLED材料系統。

小分子OLED商品化進程較高分子OLED快,但以無源驅動為主。1996年Pioneer率先推出256×64單色產品,1997年IdemitsuKosan也發表第一個全彩320×240產品,之後Pioneer等廠商更相繼發表多種單色、多彩產品。長期以來無源驅動小分子的領導廠商以Pioneer為首。

而在有源驅動小分子方面,則是以EastmanKodak為首。EastmanKodak目前掌握大部分小分子材料專利,同時通過與Sanyo的合作,應用TFT技術發表有源驅動小分子OLED產品,但在商品化進度上,有源驅動小分子仍明顯落後於無源驅動小分子OLED的發展。

高分子OLED目前以研發有源驅動技術著稱的CDT為首,其它投入廠商包括Seiko-Epson、Philips等都得到了CDT技術移讓;而無源驅動高分子OLED則以Philips為主。由於過去高分子OLED製造工藝都採用旋轉塗敷技術,為達到更加全彩化效果,CDT便與Seiko-Epson合作以噴墨技術製作。雖然1999年已有樣品發表,但高分子OLED在材料的選擇、發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。

由於噴墨技術需要約5至6道工序,容易產生滴墨和色彩混淆的情況,影響發光效率及壽命。所使用的噴墨頭也可能在製造過程中發生堵塞,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,而且由於高分子所有工序都須在超淨室中完成,因此在超淨室及機器設備維修成本上會比小分子OLED高,因此要大量應用在下遊產品上仍有許多困難。

但噴墨技術也有許多優點,如容易實現較大的屏幕面積、較高的解析度,可採用電腦輔助設計,不需要光罩,不會浪費有機材料,製作過程少,減少了設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產品研究、開發及產業化上取得的進展和它們的代表產品:2000年Philips和臺灣Ritec等公司推出了用於手機顯示的OLED顯示器。

Motorola公司開始銷售採用OLED顯示屏的手機。

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,像素數為800×600,顯示色彩為1670萬,每個像素由4個TFT驅動。

eMagin推出第一個全彩色小分子OLED微型顯示器,解析度達600×3×852,有16M種色彩。

東芝美國電子公司宣布第一個實現以聚合物為發光物的全彩色OLED原型,2.85英寸,26,000種色彩,64級灰度,採用LTPSTFT驅動。

2002年三星推出15英寸全彩OLEDPC及筆記本電腦樣品,東芝松下顯示科技公司研發出17英寸LTPSTFT驅動的OLED面板,解析度可達XGA(1280×768),先鋒也揚言20英寸的全彩OLED面板已經就緒。

最近,柯達公司宣布將在中國市場推出世界上第一部採用OLED顯示屏的易享系列LS633數位相機。該款相機擁有一2.2英寸OLED顯示屏。

我國目前有40多所高校、研究所參與研究OLED,如吉林大學、上海大學、清華大學、華中科技大學、南開大學等;很多大企業集團公司,如國防軍工領域的中國航天科工集團公司,民品領域的陝西彩虹、山西南風、上海廣電電子等專業化集團公司都已積極投資參與了OLED的研製與開發。國內第一款全彩色OLED顯示屏也由北京維信諾公司與清華大學合作日前研製成功,標誌著我國在OLED顯示技術上的水平已經進入國際先進行列。

市場分析及預測目前各家廠商對OLED的應用開發以單色及多色的顯示器為主,主要的目標在手機、掌上型電玩、音響面板與PDA等市場。未來將朝向兩個方向發展:一為以文字與數字顯示為主,搶攻低端顯示器市場,包括手機與音響面板市場等;另一方向為小型全彩顯示器,主要應用市場為數位相機、攝影機與可視電話等應用產品,然後嘗試進入大尺寸全彩顯示器市場,主攻筆記本電腦、監視器與TV等產品。目前各廠商推出的OLED顯示器絕大多數仍是雛形機,未來實現商品化仍有很大的改善空間。

相關焦點

  • 有機電致發光顯示器的研究進展*
    本文在簡要介紹有機電致發光器件工作原理的基礎上,對有機電致發光材料、有機電致發光顯示器(OLED)面板及其驅動技術的相關進展進行了闡述。最後,論文簡單分析OLED的應用前景,展望了OLED在未來的產業化進程中所面臨的機遇和挑戰。
  • 有機電致發光顯示器(OLED)生產線項目
    一、項目名稱      有機電致發光顯示器(OLED)生產線項目二、所在地區      銅陵市三、項目背景      市場前景好,國內已掌握部分關鍵技術。四、項目建設內容及規模      年產36萬片玻璃基板(規格為370×470)。
  • 致力於有機電致發光材料研發海譜潤斯衝刺A股IPO
    據官網介紹,海譜潤斯成立於2015年5月,是一家致力於有機電致發光材料(OLED材料)的技術研發、生產、銷售及技術推廣、技術轉讓的高新技術企業。主要產品包括空穴傳輸材料、空穴注入材料、電子傳輸材料、電子注入材料等4個大類20餘種材料。
  • 光電子薄膜之電致發光薄膜:無機電致發光薄膜
    1、交流高壓發光,10V/cm(隧近效應);2、三步驟:電子的注入與產生、高場電子加速與熱電子的生成、熱電子激發電致發光中心而發光;3、發光薄膜:ZnS:Mn為基質材料;4、發冷光;5、結構:ITO/絕緣層/ZnS:Mn/絕緣層/Al電極
  • 有機電致發光器件
    有機電致發光器件(Organic Light-Emitting Device,OLED)>有機電致發光器件(Organic Light-Emitting Device,OLED)是當今光電顯示領域裡研究的熱點。
  • 中國學者破解低成本有機電致發光器件應用
    (黑龍江大學提供)中新網哈爾濱7月12日電(記者 史軼夫)12日,黑龍江大學發布消息,該校許輝教授領導的磷基光電功能材料科研團隊,首次破解低成本有機電致發光器件的應用瓶頸。有機電致發光器件(Organic light-emitting devices, OLED)作為新一代顯示和照明設備,已經廣泛應用於手機、平板電腦等電子產品,包括蘋果、三星、華為等世界主流的電子設備供應商均已使用OLED顯示屏。
  • 有機電致發光材料重金屬配合物
    有機電致發光材料的研究進展由於金屬和配體之間強烈的相互作用,使過渡金屬配合物存在具有三線態特徵的金屬-配體電荷轉移(3MLCT)激發態。即金屬配合物中的重金屬原子的自旋偶合,使單線態和三線態混雜,三線態激子的對稱性被破壞,衰減變快,發出效率較高的電磷光。
  • 長光機紅光有機電致發光器件獲國家發明專利授權
    近日,由中科院長春應用化學研究所馬東閣等科研人員發明的「紅光有機電致發光器件」的專利,獲得了國家發明專利授權。  有機電致發光器件作為新一代平板顯示技術,具有開啟電壓低、響應速度快、主動發光、視角寬、無輻射、耐低溫和抗震性能好等優點,因此在全彩色顯示領域具有廣闊的應用前景。
  • 西安交大科研人員研發出世界最「亮」白光有機電致發光二極體
    西安交大科研人員研發出世界最「亮」白光有機電致發光二極體 時間:2021-01-06 19:50:27  來源:西安新聞網
  • 「高外量子效率有機電致發光器件」合作項目啟動會召開
    2014年8月14日,北京大學與京東方科技集團股份有限公司合作項目「高外量子效率有機電致發光器件」啟動會在北京大學化學與分子工程學院成功召開。該項目由北京大學有源顯示研究中心承擔,化學與分子工程學院鄒德春教授和信息科學技術學院劉曉彥教授主持,項目骨幹來自物理學院、工學院、化學與分子工程學院和信息科學技術學院。
  • 戰略性先進電子材料重點專項——「新一代有機電致發光材料與器件...
    近日,2016年國家重點研發計劃戰略性先進電子材料重點專項——「新一代有機電致發光材料與器件」項目啟動會在華南理工大學召開。    「新一代有機電致發光材料與器件」項目旨在開發和完善自主智慧財產權的新一代有機發光材料/主體材料體系,使發光效率和壽命達到實用化的水平;掌握新一代有機發光材料的發光機制、構效關係、激發態過程及其調控規律,實現兼顧結構簡單、高效率、長壽命的新型器件結構,明確其內在物理機制和規律,為高性能材料和器件開發提供科學指導和解決方案;實現顯示器件的優化設計、集成和可控制備,使其處於國際先進水平。
  • 中國學者破解低成本有機電致發光器件應用瓶頸
    (黑龍江大學提供)   7月12日,黑龍江大學發布消息,該校許輝教授領導的磷基光電功能材料科研團隊,首次破解低成本有機電致發光器件的應用瓶頸。   有機電致發光器件(Organic light-emitting devices, OLED)作為新一代顯示和照明設備,已經廣泛應用於手機、平板電腦等電子產品,包括蘋果、三星、華為等世界主流的電子設備供應商均已使用OLED顯示屏。
  • [多圖]有機電致發光二極體將用於製造柔軟屏幕手機
    三星公司開始增量生產能夠彎曲屏幕甚至摺疊放入口袋之中的智慧型手機,據悉,這種創新技術是通過使用有機電致發光二極體(OLEDs)來實現,它們非常纖薄,可以添加在塑料或者金屬箔等柔軟材料上。這種智慧型手機的屏幕僅使用塑料而無需使用傳統的玻璃介質柔軟屏幕的基本原理是使用有機電致發光二極體
  • 《Science Advances》刊發黑龍江大學有機電致發光(OLED)領域最新...
    2017年9月15日,Science子刊《Science Advances》刊發了黑龍江大學許輝教授(通訊作者)領導的膦基光電功能材料研究團隊在有機電致發光(OLED)領域中的最新研究成果「Allochroic thermally activated delayed fluorescence
  • 中科院福建物構所有機電致發光材料和器件研究取得進展—新聞...
  • 量子點材料的研究現狀及在光致發光和電致發光領域的應用
    量子點材料的研究現狀及在光致發光和電致發光領域的應用    慧聰LED屏網報導經過30多年的發展,量子點材料已實現了「綠色合成路線」,性能逐漸提升,能夠進行工業化產品生產供應,目前已經開發出商業化應用的光致發光器件,該系列器件相繼應用於LED照明和顯示領域。尤其在顯示領域,cdse等量子點的線寬極窄,色彩飽和度高,對於物體的色彩還原能力較強,能達到ntsc色域的120%以上,引起了世界上多數電視廠商和手機屏幕供應商的追捧。
  • ...藍光熱激發延遲螢光主體材料——破解低成本有機電致發光器件的...
    中國教育在線 訊 有機電致發光器件(Organic light-emitting devices, OLED)作為新一代顯示和照明設備,已經廣泛應用於手機、平板、手環等電子產品,包括蘋果、三星、華為等世界主流的電子設備供應商均已使用OLED顯示屏。
  • 高效雙極藍光熱激發延遲螢光主體材料——破解低成本有機電致發光...
    中國教育在線 訊 有機電致發光器件(Organic light-emitting devices, OLED)作為新一代顯示和照明設備,已經廣泛應用於手機、平板、手環等電子產品,包括蘋果、三星、華為等世界主流的電子設備供應商均已使用OLED顯示屏。
  • 打破限制,實現高效率穩定純有機電致發光器件
    近日,Nature Photonics雜誌刊發了英國劍橋大學崔林松博士、Richard Friend教授,美國喬治亞理工學院陳先凱博士、Jean-LucBredas教授和日本九州大學ChihayaAdachi教授團隊的合作研究論文「基於快速自旋翻轉電荷轉移態高效穩定的有機電致發光器件」(Fast spin-flip enables efficient and stable organic electroluminescence
  • 在電致發光研發領域,選擇有機材料是基於哪些原因?
    電致發光現象最早是在1936年,由Destriau等人以ZnS粉末為發光材料觀察到的,在20世紀60年代末期,當時最早商品化的發光二極體是無機的磷砷化鎵紅色發光二極體,而發光二極體材料一直是一十分重要的光電材料。如今,發光二極體的應用遍及電子、光電及民生等各項產品,未來更有可能取代傳統光源,成為消耗能源低且環保的新光源。