應(yīng)用于顯示和照明的 OLED 技術(shù) 2006-3-13

　　Tobias Canzler / Novaled GmbH

　　目前，采用有機(jī)發(fā)光二極管( OLED )的顯示器正在向手持產(chǎn)品市場(chǎng)滲透。盡管用于照明的 OLED 同樣引人關(guān)注，但它們?nèi)蕴幱谠囼?yàn)階段。一般來(lái)說(shuō)， OLED 在未來(lái)能否成功取決于 3 個(gè)關(guān)鍵因素：更高的發(fā)光效率、更長(zhǎng)的壽命以及有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格。

　　Novaled 成功地將硅工藝中著名的 PIN 結(jié)構(gòu)應(yīng)用到 OLED 制造中，使其滿足了以上三個(gè)條件。在這里， PIN 是一種 OLED 結(jié)構(gòu)的首字母縮寫(xiě)，這種結(jié)構(gòu)擁有一個(gè) p 空 穴傳輸層，一個(gè)本征導(dǎo)電發(fā)射區(qū)，以及一個(gè) n 電子傳輸層。在 P 極、 N 極與高導(dǎo)電層的接觸面上極大地增加了電荷載流子的注入，使傳輸層之間的壓降達(dá)到最小。因 此，這種 PIN 結(jié)構(gòu)可以在更大的襯底上集成高效率頂部發(fā)光二極管。尤其是在上次實(shí)驗(yàn)中，我們將紅、綠、藍(lán)頂部發(fā)光二極管的發(fā)光效率提高到了前所未有的水 平。而且，頂部發(fā)光二極管的使用壽命達(dá)到甚至超過(guò)了很多應(yīng)用的要求。

　　目前廠家交付的大多數(shù)有源矩陣 OLED 顯示器都是底部發(fā)光型，它 們通過(guò)玻璃襯底發(fā)光。這種結(jié)構(gòu)縮小了相對(duì)發(fā)光孔徑，而使用頂部發(fā)光 OLED 的有源矩陣顯示器的填充系數(shù)更高，因此使用壽命更長(zhǎng)。底部發(fā)光二極管的相對(duì)孔徑 的典型值為 40 %，而頂部發(fā)光二極管的相對(duì)孔徑的典型值可以達(dá)到 75 %，從而可以將像素亮度減少將近 1/2 ，并將器件壽命增加 1/3 以上，其前提條件是假 設(shè)頂部發(fā)光和底部發(fā)光 OLED 的使用壽命和效率相差無(wú)幾，但這個(gè)假設(shè)很難實(shí)現(xiàn)。

　　而 Novaled 的研究人員最近成功地將這種假設(shè)變成 了現(xiàn)實(shí)。如表 1 所示，紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光二極管達(dá)到了極高的發(fā)光效率。這些封裝好的器件由外界的恒定電流驅(qū)動(dòng)。采用磷光發(fā)射器 Ir(ppy)3 的底部發(fā)射 綠光二極管在亮度為 500cd/m2 時(shí)的壽命為 3.5 萬(wàn)小時(shí)。與之相比，之前報(bào)道的采用 Ir(ppy)3 的 OLED 在 600cd/m2 時(shí)的最長(zhǎng)壽命僅有 1 萬(wàn)小時(shí)。圖 1 顯示了一個(gè)采用深藍(lán)熒光發(fā)射器的底部發(fā)光 PIN-OLED 的壽命 - 亮度曲線。這個(gè)最初亮度為 890cd/m2 的器件經(jīng)過(guò)了 3000 小時(shí)的測(cè) 試，其亮度依舊高于最初亮度的 70 %。我們使用 Merck OLE Materials 公司的深紅色磷光發(fā)射器，制作了頂部發(fā)光 PIN-OLED ，其最初 亮度為 500cd/m² ，壽命達(dá)到了 10 萬(wàn)小時(shí)，這種效果與底部發(fā)光 PIN OLED 相似，甚至超過(guò)了使用相同發(fā)光器件的無(wú)摻雜 OLED 的使用壽命。結(jié)果 表明，將有機(jī)發(fā)光材料技術(shù)與 PIN 技術(shù)相結(jié)合的 Novaled PIN OLEDTM ，可以達(dá)到甚至超過(guò)采用傳統(tǒng)無(wú)摻雜電荷傳輸層的 OLED 的壽命。此 外，采用這種技術(shù)可以保持頂部發(fā)光 OLED 卓越的性能并延長(zhǎng)使用壽命，這正是大孔徑有源矩陣顯示器所需要的。（編輯：ZQY）