應用于顯示和照明的 OLED 技術 2006-3-13

　　Tobias Canzler / Novaled GmbH

　　目前，采用有機發光二極管( OLED )的顯示器正在向手持產品市場滲透。盡管用于照明的 OLED 同樣引人關注，但它們仍處于試驗階段。一般來說， OLED 在未來能否成功取決于 3 個關鍵因素：更高的發光效率、更長的壽命以及有競爭力的價格。

　　Novaled 成功地將硅工藝中著名的 PIN 結構應用到 OLED 制造中，使其滿足了以上三個條件。在這里， PIN 是一種 OLED 結構的首字母縮寫，這種結構擁有一個 p 空 穴傳輸層，一個本征導電發射區，以及一個 n 電子傳輸層。在 P 極、 N 極與高導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到最小。因 此，這種 PIN 結構可以在更大的襯底上集成高效率頂部發光二極管。尤其是在上次實驗中，我們將紅、綠、藍頂部發光二極管的發光效率提高到了前所未有的水 平。而且，頂部發光二極管的使用壽命達到甚至超過了很多應用的要求。

　　目前廠家交付的大多數有源矩陣 OLED 顯示器都是底部發光型，它 們通過玻璃襯底發光。這種結構縮小了相對發光孔徑，而使用頂部發光 OLED 的有源矩陣顯示器的填充系數更高，因此使用壽命更長。底部發光二極管的相對孔徑 的典型值為 40 %，而頂部發光二極管的相對孔徑的典型值可以達到 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 設頂部發光和底部發光 OLED 的使用壽命和效率相差無幾，但這個假設很難實現。

　　而 Novaled 的研究人員最近成功地將這種假設變成 了現實。如表 1 所示，紅、綠、藍有機發光二極管達到了極高的發光效率。這些封裝好的器件由外界的恒定電流驅動。采用磷光發射器 Ir(ppy)3 的底部發射 綠光二極管在亮度為 500cd/m2 時的壽命為 3.5 萬小時。與之相比，之前報道的采用 Ir(ppy)3 的 OLED 在 600cd/m2 時的最長壽命僅有 1 萬小時。圖 1 顯示了一個采用深藍熒光發射器的底部發光 PIN-OLED 的壽命 - 亮度曲線。這個最初亮度為 890cd/m2 的器件經過了 3000 小時的測 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射器，制作了頂部發光 PIN-OLED ，其最初 亮度為 500cd/m² ，壽命達到了 10 萬小時，這種效果與底部發光 PIN OLED 相似，甚至超過了使用相同發光器件的無摻雜 OLED 的使用壽命。結果 表明，將有機發光材料技術與 PIN 技術相結合的 Novaled PIN OLEDTM ，可以達到甚至超過采用傳統無摻雜電荷傳輸層的 OLED 的壽命。此 外，采用這種技術可以保持頂部發光 OLED 卓越的性能并延長使用壽命，這正是大孔徑有源矩陣顯示器所需要的。（編輯：ZQY）