OLED背光源技术研究进展[2]

　　2007年, 美国环宇UDC 制造出在1 000 cd /m2亮度下效率为45 lm /W的磷光白光OLED; Novaled取得了在1 000 cd /m2亮度下效率为35 lm /W、显色指数为90、寿命105 h的白光OLED[ 9] 。

　　2008 年, Philips􀀁Nova led 联合开发出了在1 000 cd /m2亮度下效率为50 lm /W、寿命1 􀀁 104 h的白光OLED; 美国环宇UDC 开发出了在1 000 cd /m2亮度下发光效率可达102 lm /W、显色指数为70、色温3 900 K、寿命为8 􀀁103 h的磷光白光OLED[ 10] 。这是目前白光技术方面的最高效率, 超过了传统荧光灯的效率, 昭示了白光OLED进入照明市场的迅猛势头。

　　2.2 白光OLED寿命及稳定性提高

　　由于OLED 中的有机功能层对水、氧气非常敏感, 易与渗入的水汽或氧气反应形成不发光的黑点。另外, 有机层别是空穴传输材料在室温下也会发生结晶化, 并随着环境温度的升高而加快, 导致在较高温度下( > 55 􀀁 ) 有机发光器件的寿命大大缩短。所以, 寿命是白色OLED 光源实用化的一个重要指标。白炽灯的平均寿命为750~ 2 500 h,而荧光灯的平均寿命约2 􀀁 104 h。寿命短一直是OLED 光源发展的一大瓶颈, 但近两年来白光OLED 光源的寿命还是得到比较大的提升。

　　2008年, UDC公布了一款初始亮度1 000 cd /m2下寿命为2 􀀁 104h的全磷光白光OLED 器件。该白光器件寿命很长, 说明其中所用的蓝色磷光材料较稳定。Idem itsu公布了一款初始亮度1 000 cd /m2下寿命达到7 􀀁 104 h的全荧光白光OLED器件[ 11 ] 。清华大学与北京维信诺开发出了初始亮度1 000 cd /m2下寿命超过105 h的全荧光白光OLED器件[ 12] 。Nova led公司利用蓝色荧光和绿色、红色磷光材料开发出了初始亮度1 000 cd /m2下寿命超过105 h的叠层白光OLED 器件[ 13 ] 。

　　2.3  点阵式与面板式大面积OLED的制备

　　一般利用真空热蒸镀法或喷墨印刷、旋转涂布法来沉积有机薄膜, 但OLED膜厚通常只有100 nm左右, 这样制成的有机膜容易出现不致密不连续,难以实现较大面积OLED均匀发光, 如何实现发光均匀的较大面积面光源将是制备LCD 用OLED 背光源首先要解决的问题。目前, 制备较大面积OLED 器件通常有两种方法: 一种是点阵式发光,一种是整面式发光。

　　现有LCD 用OLED 背光源大多采用整面式发光方式。由于OLED器件的阳极一般采用的是电阻比较大的透明电极ITO, 而且OLED 本身为电流注入型器件, 致使较大面积光源屏体的电流分布不均匀, 从而导致整个屏体发光均匀性比较差, 影响LCD显示效果以及OLED 背光源本身的发光稳定性。而且, 由于整面式发光OLED 背光源在LCD显示过程中始终处于亮的状态, 这势必导致OLED背光源耗电量也比较大。

　　点阵式发光, 就是制备很多相互间隙很小的小发光点, 这些小发光点同时发光来达到整面发光的效果。这些小发光点可以全部并联在一起也可以全部串联在一起。小发光点全部并联在一起的优点是容易制备, 即采用常用的光刻以及阴极隔离柱制备方法就能达到, 缺点就是所有的小发光点中只要有一个小发光点短路将会导致整个器件失效。小发光点全部串联在一起的优点是所有的小发光点中某一个或者几个小发光点短路不会影响整个器件发光,缺点就是要实现这种制备方法工艺上存在很大困难。具有相同有效发光面积的点阵式发光器件发光总体性能高于整面式发光器件。

　　清华大学邱勇团队申请的专利􀀁液晶显示器及其背光源􀀁, 就是采用点阵式OLED 背光源。其像素设置为与液晶面板中的像素相匹配。减少背光源功耗, 提高背光源发光均匀性和发光稳定性, 亦有利于提高LCD器件的显示效果[ 14] 。

　　2.4 喷墨印刷制备大面积OLED

　　旋转涂布( sp in􀀁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A rizona 大学的Jabbour 教授发展Screenprin ting 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、Cov ion 与Litrex、Tosh iba和中国台湾工研院等[ 15] 。