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有机发光二极管与新型显示技术研究进展

发布时间:2019年4月11日


有机发光二极管(OLED)自1987年由邓青云博士首次发明以来,一直是研究的热点。经过近30年的发展,它们在显示和照明技术方面都取得了前所未有的进步。与现有的液晶显示器(LCD)相比,OLED可以提供更优的画质,更快的响应时间/更新率,更宽的视角且更薄更轻。更引人注目的是其可以采用柔性基板进而实现可弯折、卷曲的OLED显示屏。OLED已经广泛地应用于小尺寸、便携设备中如智能手表、手机等。大尺寸的OLED电视机也已经进入市场。在今后一段时期里,随着OLED技术进一步完善,基于OLED的显示产品将逐步进入千家万户。此外,作为发光柔和、无“蓝害”的平面光源,OLED照明技术近年来也备受关注,其发展方兴未艾。

OLED器件结构通常包括透明阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层(主体和染料)、电子传输层、阴极等功能层。

OLED显示
自1997年,日本先锋开发出一个车载OLED显示屏开始,OLED显示产业化快速发展。根据驱动方式的差别,可分为PMOLED和AMOLED两种。由于PMOLED的技术相对简单,其产业化已相对成熟,中国大陆的维信诺和信利、台湾莱宝和群创、日本的先锋和TDK等公司是主要的PMOLED面板,其中我国的维信诺自2012年至今一直占据PMOLED出货量的首位;在AMOLED方面,韩国三星投入 AMOLED 行业十年,目前专利、产能、良率、技术方面绝对领先,在设备材料方面积累起非常大的先发优势。在技术壁垒最高的柔性屏领域,三星在前、后道工序积累了大量专利,在柔性基底 TFT、FMM 蒸镀和薄膜封装等关键工序优势非常明显,目前是全球唯一能量产软屏的面板厂。LG切入 AMOLED 较早,因看好AMOLED 在电视面板的应用,主攻大尺寸屏幕。我国的AMOLED的产业化相对较晚,但经过多年的技术积累,维信诺与和辉光电均与2016年实现了量产出货,并且包括维信诺、京东方、天马等多家公司正在建设规模更大、可实现柔性显示的AMOLED面板产线。

从技术方面来看,OLED面板经历了从单色向彩色,从低分辨率至高分辨率,从单一产品向多元化,从硬屏向柔性显示发展。

OLED屏幕具有柔性、轻薄、高刷新率等特点。随着OLED技术的成熟和成本的下降,未来OLED有望替代现有的LCD技术,成为下一代显示技术升级的主导技术。近期,苹果公司表示将在2017年应用AMOLED 曲面屏,其在智能手机等电子产品领域的示范效应将是OLED的一重要推动力。随着VR(虚拟现实)、可穿戴设备等新电子产品的爆发趋势,OLED 将带来新的切入点。 OLED 终端产品市场爆发迅速,带动 OLED 增长前景可期 。

其他新型显示技术研究进展
OLED显示已在智能手机和智能手表等领域获得大规模应用,呈现出取代液晶成为主流显示技术的趋势。同时,OLED中有机分子稳定性造成的器件寿命问题还有待提高,因此解决这一问题,研究者开发了基于无机材料的发光器件,如量子点发光材料和钙钛矿发光材料等。另外,OLED应用于便携电子产品显示时,对降低器件功耗提出了更高的要求。针对这一问题,研究者开发了超低功耗的电子纸显示终端。

(节选自:《2016-2017感光影像学学科发展报告》)