夢幻影像的答案：OLED顯示技術的秘密

    目前,OLED器件的實用化制造技術存在兩種不同的工藝：一種是采用高分子有機聚合物,另一種是采用低分子有機聚合物。小分子材料廠商主要有：Eastman、Kodak、出光興產(chǎn)、東洋INK制造、三菱化學等；高分子材料廠商主要有：CDT、Covin、Dow Chemical、住友化學等。

    高分子聚合物，也稱為高分子發(fā)光二極管(PLED)，由英國劍橋大學的杰里米伯勒德及其同事首先發(fā)現(xiàn)。PLED為polymer light-emitting diode的縮寫,即第二種有機發(fā)光材料為高分子聚合物。聚合物大多由小的有機分子以鏈狀方式結(jié)合在一起，以旋涂法形成高分子有機發(fā)光二極管。

    1990年，英國劍橋大學的Friend研究小組首先利用聚對苯乙炔(PPV)制作PLED器件，14 V電壓下發(fā)出黃綠色光，開創(chuàng)了聚合物電致發(fā)光材料研究的新時代。PPV類聚合物作為電致發(fā)光材料最早被提出，而經(jīng)過修飾和改性的PPV衍生物，因其綜合性能優(yōu)秀，也是目前研究得最多的一類導電高分子發(fā)光材料。

    高質(zhì)量聚合物薄膜的制備是PLED器件制作的關鍵。相對于小分子材料，高分子可以通過結(jié)構調(diào)整制得可溶的材料，成膜的手段較多，如旋涂、印刷、打印等技術，可以使用造價較低的印刷型設備，因此相對于小分子LED，PLED具有低成本的優(yōu)勢。可以設想，隨著高性能聚合物材料的不斷研發(fā)和薄膜制備技術的進一步完善，PLED的產(chǎn)業(yè)化將會加速發(fā)展，并呈現(xiàn)更好的比較優(yōu)勢。

    劍橋大學的科學家首先發(fā)現(xiàn)導電高分子材料PPV具有良好的電致發(fā)旋光性能，并制成PLED器件，就深刻認識到PLED的發(fā)展?jié)摿�，并于�?992年成立CDT（Cambridge Display Technology）公司。導電高分子的奠基人之一的Heeger教授（2000年度諾貝爾化學獎得主）于1990年創(chuàng)立Uniax公司。1992年該公司的曹鏞等以聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）為柔性透明襯底材料，通過溶液旋涂把聚苯胺（PANI）或聚苯胺類的混合物的導電材料在上面形成導電膜，制得了柔性PLED，將有機電致發(fā)光顯示器最為迷人的一面展現(xiàn)在世人的面前。兩家公司為最主要的OLED高分子技術的專利持有者。

    低分子聚合物OLED（或稱為SMOLED），是一種小分子OLED技術。主要器件可以使用真空蒸鍍技術制造。小的有機分子被裝在ITO玻璃襯底上的若干層內(nèi)。與基于PLED技術的器件相比,SMOLED不僅制造工藝成本更低,可以提供全部262 000種顏色的顯示能力,而且有很長的工作壽命。

    有機小分子材料以金屬鰲合物和稀土配合物為代表。1987年Tang C W首先采用此種化合物Alq3實現(xiàn)較高效率的有機電致發(fā)光器件。常見的此類物質(zhì)有:Alq3, Al mqs , Zn( 5 Fa) 2, Be Bq2等。此類發(fā)光物質(zhì)的缺點是制作過程中難分離。其它性能比較優(yōu)越的發(fā)光薄膜材料有Perylene , Aromaticdiamine , TAD, TAP，T AZ，TPA, TPB, TPD, TPP等。

    目前小分子技術的核心專利被其主要發(fā)現(xiàn)者柯達公司掌握。伊斯曼柯達公司的專利許可對象開始以日本廠商為主，之后伊斯曼柯達公司逐步將其許可范圍轉(zhuǎn)向中國臺灣省和香港的廠商，包括臺灣的錸寶、東元激光、光磊、聯(lián)宗光電以及香港的Truly International與精電國際等。這些得到Eastern Kodak公司OLED專利許可的亞洲廠商大多具有LCD產(chǎn)業(yè)背景，如三洋、三星等，因而在產(chǎn)品開發(fā)和市場渠道方面具有相當?shù)膬?yōu)勢。Eastern Kodak公司選擇這些廠商作為專利許可對象，很好地促進了小分子OLED技術的商品化。

    目前小分子OLED比高分子OLED的技術和工藝都更加成熟，并已進入市場化階段。因而市場上的OLED絕大多數(shù)是小分子、中小尺寸的產(chǎn)品，主要用于MP3、手機、車載設備、儀器儀表上。