电子产品世界

　　2.4 喷墨印刷制备大面积OLED

　　旋转涂布（spin-coating）是制备PLED溶液涂膜最常用的技术，其制作程序虽然快速、简易，但存在着很大的局限性：膜厚的均匀性不够以及无法达到面板上RGB精准定位。

　　美国Arizona大学的Jabbour教授发展Screenprinting 技术，目前已经成功开发全彩PLED显示器的喷墨打印( ink-jet printing，IJP) 薄膜制备技术。目前开展此项技术开发的PLED研究群还有CDT与Seiko-Epson、Philips、Covion 与Litrex、Toshiba和中国台湾工研院等。

　　利用PLED喷墨打印制造设备，采用发光材料共混技术，通过实时控温技术，调整打印溶液的挥发速率，进而调节打印薄膜的均匀性，实现打印溶液的高速、平稳输出，可以实现在大面积基板上连续、稳定的打印高分子溶液，制备大面积均匀的OLED背光源面板。华南理工大学曹镛团队通过导电银胶替代金属阴极，在国际上率先实现了全印刷制备OLED 面板。

　　2.5 偏极化的OLED技术

　　OLED具有自发光、轻、薄、省电等优势，若开发具有偏极化的OLED材料与制程技术，可替代现有LCD用背光源并省去下偏光板的使用。高分子OLED（PLED）具有制程容易、易量产及易大面积化等优点，偏光O/PLED 器件在LCD的背光应用上能取代背光源及一片偏光板，因此能得到更小的功耗及更高的亮度，能够减少偏振片的数目简化制造程序及降低成本，在LCD背光源照明领域的应用前景更值得期待。在目前OLED市场上，还是以小分子材料OLED居多、高分子OLED居少，但在偏光研究方面，以小分子为偏振发光薄膜的研究却很少。

　　聚合物分子在PLEDs发光层中是无规则排列的，但如果通过一定方法使聚合物分子链在特定方向上有序排列，使发光层具备二向色性，就可以得到在这个取向方向上的线偏振光发射。实现偏振发光的方法很多，比如机械拉伸法,摩擦转移法和分子自组装法。国际上对偏振PLED的研究也不是很深入。产生偏振OLED的方法需要将发光分子沿一个方向形成非均向性排列。目前在有机发光偏振OLED元件的发展上，是以高分子或聚合物材料的非均向成膜为主。

　　1995年Dyreklev首先以伸展分子排列的方法将poly ( 3- ( 4-octy lphenyl ) -2, 2-bithiophene )( PTOPT ) 长在polyethy lene ( PE )薄膜上, 拉伸成原來长度两倍长，然后将拉伸的PTOPT 转移到EL元件上，做成发出偏振光的电激发光EL元件，偏振比（平行分子排列方向的光强除以垂直分子排列方向之光强）为2-4, 但此方法有许多缺点，如复杂的薄膜转移方式、机械拉伸的控制等。此后聚合物偏振发光的研究开始在一些科研结构开展。

　　另一方法为液晶配向膜技术之应用，M-H amaguch i等人首先将此摩擦配向的方法用在共轭高分子材料alkoxy-substituted PPV 上, 并做成包括电洞注入层的PrecPPV、摩擦配向的发光层alkoxy-substituted PPV 及电子传输材料( 2- ( 4-biphenyly l) -5- ( 4-tert-buty lpheny l) -1, 3,4-oxadiazo le, PBD) 的偏振光OLED 元件, 偏振比为4, 而此方法为目前制作偏振光OLED元件的较理想的方法。

　　对于聚合物电致发光材料, 将发光层制备在预先经过摩擦的定向层上, 再经过退火过程使发光分子沿着定向层的方向有序排列, 是实现偏振发光更为简便的途径。D-Sa inova和M-M isaki等人分别通过光定向层和磨擦转移法实现PFO蓝光偏振电致发光。与不导电的聚酰亚胺相比, 导电聚合物对苯撑乙炔( PPV )和3, 4-乙撑二氧噻吩: 聚苯乙烯磺酸( PEDOT: PSS)由于本身具有空穴传输能力, 成为应用最普遍的定向层材料。K-S-W hitehead和P-Strohr iegl以摩擦后的PPV做定向层分别实现了蓝光和绿光的高偏振度发光。由于水溶性特性不易受发光层溶剂坏,PEDOT: PSS在PLED 器件的应用更加广泛。

　　S-H- Chen通过分子设计合成不同波长的芴基齐聚物, 并实现偏振发光, 但分子量较低的齐聚物在实际应用中必然具有较低的稳定性。D-X-Zhu等首次实现了单一白光聚合物的偏振电致发光,并利用F-B色散模型研究了取向薄膜不同偏振方向的光学常数。

　　目前为止, 国外针对聚合物偏振发光的研究，多集中于摩擦定向法，这样在一定程度上会对定向层带来机械损伤；白光聚合物偏振器件是通过不同发光波长聚合物共混实现的，而作为由于共混物在使用过程中不可避免的相分离。

　　2.6 OLED与LCD匹配技术

　　由于OLED背光源器件是电流驱动的自发光体，一般小尺寸的OLED需要一组正电压(Vdd )和一组负电压(Vss)供电，而手机电源规格是：Vdd电压大约为2-5V，Vss电压范围为-10~ -7 V。而这两种产品的输入电源通常为一节锂电池，电压范围约为3~ 4.2 V。所以如果要将所制备的OLED背光源器件与LCD屏很好地匹配，必须设计背光源供电解决方案。

　　奥地利微电子发布DC/DC升压转换器AS1343，可由低压输入产生LCD或OLED显示器的偏压, 进而优化单节电池供电应用的整体性能。AS1343由2节或1节AA 电池供电时, 分别可提供24V和40mA或12V和30 mA驱动能力, 并可提供5.5 ~ 42 V的可调输出电压。AS1343工作于0.9~ 3.6 V单输入电源, 1MHz的固定开关频率允许使用微型、超薄电感和电容，可最大限度地减少PCB占位面积。

　　3 OLED背光源产业现状分析

　　2003年, 美国能源部以460万美元资助Osram公司开发OLED照明技术。欧盟在2005年二月宣布斥资2000万欧元支持45个月的欧盟有机白光计划。欧盟成员国的14个大学研究机构及电子公司参与了这个计划。该计划称为OLLA计划, 由飞利浦公司的Peter Visser担任OLLA的计划主管, 这是至今所见到的最大的一项支持有机白光照明计划。

　　在国外白光OLED相关专利前十位申请人中，日本有八家公司，其他两家分别是韩国和美国企业。日本企业在白光OLED领域的强大优势，申请量最多的企业是三星SDI株式会社。前十位申请人其专利技术专题集中于电致发光光源、有机光电器件以及发光材料等方面。在OLED照明应用上, Osram、飞利浦( Philips)、GE等照明厂商，大多处于产品的研发阶段，尚未正式推出白光OLED的照明产品。

　　近年来，随着OLED发光效率及使用寿命的逐年提高, 在AMOLED显示面板新时代来临之前,借助成熟的面板制备工艺技术, OLED正在成为LCD面板另一最佳的平面式背光源技术。在OLED背光市场, 日本、德国及中国台湾地区占据了领先地位, 但现阶段OLED背光源尚处于新技术与其新市场开发阶段。

　　在开发LCD用的OLE背光源方面, 英国牛津大学A-M ostery等人进行了卓有成效的工作。他们先后开发出了一种绿光、两种蓝光的LCD用的OLED背光源。美国通用公司开发出了较大面积的面光源形式的白色背光源。Universal Display最近开发出高亮度高效率的白色磷光背光源。最近有人已经在研究制作柔性衬底的OLED背光源。

　　日本Tohoku Device已于2006年底, 开始正式量产橙色、蓝色两层发光材料来发出白光的1.5英寸( 37.5mm ) OLED 背光源, 亮度为1000 cd/m2, 发光寿命超过10000 h, 厚度为1.5英寸( 37.5mm )。应用于STN-LCD 面板用背光源的手机, 同时将开始向BRICs (巴西、俄罗斯、印度、中国) 供货。因OLED背光源则不需要使用导光板和扩散膜, 其价格能与LED 背光模块接近。

　　日本Rohm公司于CEATEC JAPAN 2007上展示了一款可发出蓝色、绿色与红色三波长型白光OLED面板的背光源, 其亮度5000 cd /m2, 平均演色性Ra为80, 厚度1 mm。将20片面积40 mm2的白光OLED面板, 如拼图般配置于显示面板内侧构成背光源。除了应用在广告、公共布告栏等用途之外, 亦可应用于LCD面板。

　　日本Tohoku Device已于2008年7月发布一款厚度仅0.5 mm的超薄型OLED背光源新产品, 并量产出货。传统OLED需要两片封装玻璃基板, 最薄处厚度亦有1.13mm。新产品则仅仅附着于下面的一片玻璃基板、上方以薄膜进行封装。玻璃基板用量减半、生产成本减半、面板重量减少三分之二, 2.8英寸OLED背光源产品重量从6g减少至2g。原来以橙、蓝两色产生白光的方式, 亦升级变更为以红、蓝、绿三色混色方式。

　　德国Siemens (西门子) 旗下的子公司Osram,已于2007年宣布停止生产OLED显示面板, 将专注于采用OLED技术的照明解决方案。Osram 在OLED照明应用方面, 已能做到55% 的透光率、90m2的白光OLED 在3.4的发射比率下、最高发光效率为20 lm/W。同时亦宣布在2008年春季推出

关键词： 白光 有机发光 固态照明 平板显示