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OLED发光原理及应用进展概述

2010-04-12 14:50
seele_jin
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  21世纪以来,以有机发光二极管(OLED)技术为基础的新一代显示和照明产业和产业链在欧美、日本、韩国及中国等国家正在快速地发展。OLED是有机发光二极管(OrganicLightEmittingDiode,OLED)的英文缩写。OLED的发光原理与发光二极管相似。OLED是利用有机半导体材料的特性,在电场的驱动下,使电子和空穴在发光层上复合形成激子,它由激发态回落到基态的同时,能量以光波的形式释放。不同的发光材料产生不同波长的光。OLED技术根据有机发光材料的不同可分为小分子OLED和高分子OLED。

  在平板显示领域,OLED具有化学直流驱动、自发光、高亮度、高效率、视角广阔、功耗低、超薄、可大面积显示、发光彩色齐全、制造成本低、寿命长、耐低温、工作温度范围宽等突出优点,被业界称为是继液晶显示(LCD)、等离子显示器(PDP)之后的新一代平板显示产品和技术。

  随着OLED的技术进步,OLED在照明领域也将从研发阶段进入商业化应用阶段,以面发光为特点的OLED照明与其它照明光源相比将表现出节能高效、环保等潜在优点,高效率、长寿命、低成本的白光OLED照明产品是发展的重点。

  一、OLED的基本结构和发光原理

  OLED可分为小分子和高分子两种主要类型,其结构并不相同。

  无论是小分子OLED,还是高分子OLED在薄而透明的具有导电性能的氧化铟锡(ITO膜)阴极与金属阳极之间都有一个有机发光材料层。小分子OLED的发光层为层状结构,即由空穴传输层、发光层和电子传输层三层组成,而高分子OLED的有机发光层为单层结构。

  OLED在外加电极的作用下,其阴极产生的电子和阳极产生的空穴分别被注入到有机发光层,在发光层中,电子和空穴相遇而复合形成激子,激子衰减而发出光子从而产生可见光。辐射光可透过玻璃或塑料基板从透明阳极一侧观察到。发光材料和成分不同,所发出光的颜色也就不同。通过选择不同的有机发光材料,可以得到红、绿、蓝光,实现彩色化。将红、绿、蓝光荧光材料或磷光材料混合放入一个RGB装置中则可产生白光。

  对小分子OLED来说,电子和空穴分别先注入到电子传输层和空穴传输层,然后再注入到发光层,在发光层中电子和空穴相遇而复合,由于能带的跃迁而发出可见光,由此可知,OLED的发光原理与LED的发光原理基本相同,只是材料与结构不同而已。

  二、OLED在照明领域的应用和发展

  随着OLED技术不断提高,OLED在照明领域将进入商业化应用。OLED照明具有面发光、高亮度、大面积、散射光源、超轻、超薄、柔性、透明、镜面型、全新照明设计等特点,与其它照明产品相比,OLED表现出节能环保、高效、低成本等潜在优势,是LED固态照明之后的新一代固态照明。

  OLED照明在LCD背光照明、办公室、家居、汽车、飞机内部照明和针对性照明、标示牌照明、室内装饰、演出照明等功能性方面将有广泛的应用前景。

  OLED的轻薄、面发光等特点结合柔性基板的柔软性和延展性特点,赋予未来居室照明的全新设计理念。居室照明将不再局限于单个灯具,照明可以实现无照明器具感的整体照明效果。由于OLED光源具有不同于传统照明的全新的特点,它将带动和拓展全新的OLED照明设计、照明工程、灯具等有关领域的创新和发展。

  OLED照明具有节能、环保等优点,随着对环保的日益重视,新的无污染OLED背光源将作为LCD背光源,传统的LCD背光源主要采用冷阴极荧光灯(CCFL),虽然冷阴极荧光灯具有很好的特性,但是因含汞而易引起环境污染,并且色饱和度也不够。OLED无污染、高色域的优势使其成为下一代液晶产品背光源的首选。

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