白色OLED
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-12-23
白色OLED的實例教程
CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，KAIST(韓國科學(xué)技術(shù)院）4月20日表示，電氣和電子工程系崔京哲教授研究團隊開發(fā)出了在比頭發(fā)更薄的線上實現(xiàn)白色OLED的技術(shù)。該技術(shù)有望在電子纖維顯示屏上應(yīng)用。
KAIST研究人員開發(fā)的白色OLED電子纖維顯示概念圖
崔敬哲教授研究團隊基于自主研發(fā)的深涂層技術(shù)，一直致力于用電子纖維實現(xiàn)熒光OLED或可驅(qū)動的高效磷光RGB OLED等顯示必需要素技術(shù)的研究。但是，白色OLED技術(shù)的開發(fā)卻遇到重重困難，這是實現(xiàn)全彩顯示或照明等的必要要素技術(shù)。
三原色OLED具有單一的積層結(jié)構(gòu)，但白色OLED擁有高達其2~3倍的多重積層結(jié)構(gòu)，難以在纖維上實現(xiàn)。另外，位于多層積層結(jié)構(gòu)中間的電荷生成層(CGL)比其他有機層薄，是易受纖維曲率影響的結(jié)構(gòu)。這也是為什么不適合在纖維上實現(xiàn)白色OLED的原因。
研究團隊注意到適合纖維結(jié)構(gòu)的深涂層白色單發(fā)光層設(shè)計。由三原色發(fā)光材料和電荷平衡的多個電荷運輸體組成的白色單發(fā)光層通過模擬和優(yōu)化過程進行設(shè)計。另外，對材料進行了設(shè)計，使深度涂層工藝成為可能。為了承受彎曲、壓力、水等，穩(wěn)定運行，保護層也進行了涂層。
展開 a） OLED的結(jié)構(gòu)。具有不同HTL的白色OLED的特性：b）電流密度-電壓，c）電流效率-亮度，d）亮度-電壓，以及e）8V下的EL光譜。
圖3。a）EML、NiOx/EML和NiOx /GO/EML的PL光譜和b）時間分辨PL衰減曲線。
CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，根據(jù)外媒Azooptics報道，最近，韓國東國大學(xué)的科學(xué)家宣布開發(fā)出一種新的環(huán)保、且具有成本效益的高光效綠色發(fā)光錳復(fù)合物，稱為MnBz，該材料可以用于當(dāng)前的有機發(fā)光二極管（OLED）。為了驗證MnBz的性能，研究人員基于該材料制造出具有創(chuàng)紀錄發(fā)光效率的Mn基白色和綠色OLED器件。
圖1. 東國大學(xué)研究人員所開發(fā)Mn基OLED發(fā)光材料及其應(yīng)用介紹
眾所周知，自從進入手機、電視已經(jīng)照明燈商業(yè)應(yīng)用以來，有機發(fā)光二極管（OLED）一直被認為是新一代顯示器和室內(nèi)/室外空間照明領(lǐng)域最具應(yīng)用市場的技術(shù)。制造OLED器件的方案包括基于FMM（精密金屬掩模版，F(xiàn)ine Metal Mask）的蒸鍍方案，該方案廣泛用于智能手機等小尺寸OLED產(chǎn)品的制造；基于白光OLED搭配彩膜的蒸鍍方案，該方案廣泛用于電視等大尺寸OLED產(chǎn)品的制造；以及基于溶液制程的噴墨印刷方案。
對于溶液制程來說，盡管這種OLED產(chǎn)品的制造工藝本身是低成本和簡單的，但在具體的溶液制程中，該方案所使用的原材料通常包括一些貴金屬和昂貴金屬，如稀土金屬，這又會間接推高制造成本。
根據(jù)韓國東國大學(xué)研究人員的研究表明，地球上所富含的過渡金屬的低維配合物可能是解決這一問題的關(guān)鍵。為了使用這種方法開發(fā)一種有前景的解決方案，由東國大學(xué)助理教授Vijaya Gopalan Sree領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員最近通過溶液制程合成了一種用于OLED發(fā)光的零維錳基復(fù)合物。在他們最近在網(wǎng)上發(fā)表的突破性進展中，該團隊確定了一種制造Mn基復(fù)合物MnBz的策略，它能夠以極高的光效發(fā)出高亮度的綠光。另外，為了驗證該方案的有效性，研究人員還基于該策略，進一步制造了第一款基于MnBz材料的暖白色OLED發(fā)光器件。
展開 雖然OLED微型顯示器可以滿足這些性能要求中的大部分，但還是有些規(guī)格仍有待提高。
根據(jù)SID官網(wǎng)顯示，通常，沉浸式VR和AR可穿戴設(shè)備都需要搭配一些具有高亮度和高分辨率規(guī)格的顯示器，除了這些要求以外，其他規(guī)格還包括高對比度、高色域、高像素密度以及輕薄低功耗。雖然使用LCD微型顯示器可以實現(xiàn)超高亮度目標，但卻不能滿足其他一些規(guī)格，例如對比度。
OLED微型顯示器可以顯示許多虛擬世界應(yīng)用所需求的高質(zhì)量視頻。但是，傳統(tǒng)全彩色OLED微型顯示器的最大亮度仍非常低，還不能達到VR/AR應(yīng)用所需要的最低要求。一款高質(zhì)量的VR設(shè)備通常需要具有非常高的調(diào)制傳遞函數(shù) (MTF)和低占空比光學(xué)設(shè)計來消除運動偽影。
表 1. 人眼直接感受到的VR設(shè)備亮度為150尼特時所需的顯示器亮度，該數(shù)值和占空比與光學(xué)效率設(shè)計有關(guān)
表1顯示了具有不同光學(xué)效率和占空比的VR設(shè)備，讓用戶感受到150尼特亮度所需顯示器的顯示亮度。很明顯，即使在通常被遮擋的VR應(yīng)用情況下，也需要非常高亮度的顯示器。目前，最先進的傳統(tǒng)OLED微型顯示器也無法實現(xiàn)如此高的亮度。亮度之所以無法進一步提高主要因為受到產(chǎn)品功能層疊構(gòu)的限制。事實上，所有傳統(tǒng)的全彩色OLED微型顯示器都使用白色OLED和紅色、綠色和藍色彩色濾光片（Color Filter）來實現(xiàn)原色（圖 1a）。這種設(shè)計中，彩色濾光片透過率低，會吸收很大一部分能量，降低幅度達驚人的80%。
圖1. (a) 具有彩色濾光片陣列設(shè)計的傳統(tǒng)白色OLED的結(jié)構(gòu)，與 (b)具有獨立紅色、綠色和藍色發(fā)光層 (EML) 的直接圖案化OLED結(jié)構(gòu)相比具有透過率低的劣勢
可以看出，取消彩色濾光片設(shè)計而直接圖案化獨立的紅綠藍三色發(fā)光層（圖 1b）可顯著提高器件的光學(xué)效率和最終的顯示亮度。
展開 與蒸鍍在玻璃基板上的OLED顯示不同，OLEDoS顯示蒸鍍在硅上。其有兩種類型：1）W-OLED方式：使用白色OLED和彩色濾光片; 2） RGB 方式。由于RGB方式需要非常精確的精細金屬掩膜版（FMM），因此W-OLED方式目前占主導(dǎo)地位。
W-OLED顯示確實需要使用封裝材料。Invar材料（鎳合金）已被用于現(xiàn)有的大尺寸W-OLED上。然而，對于OLEDoS，預(yù)計將應(yīng)用可以精確覆蓋微電路圖案的Dam&Fill方式。考慮到這一點，韓國的Innox Advanced Materials公司和日本相關(guān)材料公司有望從中受益。
Dam&Fill封裝方式將得到廣泛采用
在Dam&Fill封裝方式中，通過涂覆液體環(huán)氧樹脂制成Dam，然后用環(huán)氧樹脂覆蓋空間，固化并封裝。這樣做的好處是可以覆蓋精細的電路圖案并降低成本。
展望未來，由于基于RGB方式的OLEDoS難以開發(fā)出所需的超精細FMM，W-OLED方式可能暫時繼續(xù)使用。因此，預(yù)計采用Dam&Fill的方式將會增加。預(yù)計相關(guān)公司將在中長期受益。
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為了驗證MnBz的性能，研究人員基于該材料制造出具有創(chuàng)紀錄發(fā)光效率的Mn基白色和綠色OLED器件。
圖1. 東國大學(xué)研究人員所開發(fā)Mn基OLED發(fā)光材料及其應(yīng)用介紹
眾所周知，自從進入手機、電視已經(jīng)照明燈商業(yè)應(yīng)用以來，有機發(fā)光二極管（OLED）一直被認為是新一代顯示器和室內(nèi)/室外空間照明領(lǐng)域最具應(yīng)用市場的技術(shù)。
根據(jù)外媒Display Daily報道，按照TCL華星光電的理解，目前，顯示技術(shù)格局正在經(jīng)歷一些重大的變革，該公司目前重點開發(fā)的（IJP，Ink-jet Printing）噴墨印刷式柔性O(shè)LED技術(shù)是一項跨越傳統(tǒng)白色OLED技術(shù)、提供更寬色域、更低功耗和更高分辨率顯示效果的戰(zhàn)略舉措。據(jù)介紹，這項技術(shù)已經(jīng)讓TCL華星光電在發(fā)光材料的利用率方面獲得了很大的提升，這也會伴隨著降低生產(chǎn)成本。
其有兩種類型：1）W-OLED方式：使用白色OLED和彩色濾光片; 2） RGB 方式。由于RGB方式需要非常精確的精細金屬掩膜版（FMM），因此W-OLED方式目前占主導(dǎo)地位。
W-OLED顯示確實需要使用封裝材料。Invar材料（鎳合金）已被用于現(xiàn)有的大尺寸W-OLED上。然而，對于OLEDoS，預(yù)計將應(yīng)用可以精確覆蓋微電路圖案的Dam&Fill方式。
用白色OLED電子纖維和顯微鏡圖像(左)和注射電子顯微鏡(SEM)觀測到的纖維上堆疊的白色OLED薄膜圖像(右)
由此實現(xiàn)了可確保戶外識認性，具有高達700cd/m2級別的輝度、10cd/A級別的電光學(xué)性能的白色OLED纖維。采用使能量傳遞過程最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)，使其在不受驅(qū)動環(huán)境影響的情況下穩(wěn)定地呈現(xiàn)白色發(fā)光。
事實上，所有傳統(tǒng)的全彩色OLED微型顯示器都使用白色OLED和紅色、綠色和藍色彩色濾光片（Color Filter）來實現(xiàn)原色（圖 1a）。這種設(shè)計中，彩色濾光片透過率低，會吸收很大一部分能量，降低幅度達驚人的80%。
圖1.
相反，W-OLED是白色發(fā)光源通過彩色濾光片實現(xiàn)顏色。QD-OLED利用藍色發(fā)光源通過QD顏色轉(zhuǎn)換層來實現(xiàn)顏色的原理。
那些認為蘋果將在OLED iMac上使用W-OLED或QD-OLED技術(shù)的人們，認為比起LG顯示和三星顯示正在開發(fā)的IT用8.5代（2200x2500mm）OLED技術(shù)，現(xiàn)有的大尺寸顯示用OLED技術(shù)更適合32吋和42吋的大尺寸產(chǎn)品。
具有不同HTL的白色OLED的特性：b）電流密度-電壓，c）電流效率-亮度，d）亮度-電壓，以及e）8V下的EL光譜。
據(jù)了解，這是世界第一款由a-Si驅(qū)動背板驅(qū)動的底發(fā)光型白色OLED顯示器。這款全彩樣品的像素設(shè)計用到了Mattrix 的 VOLET技術(shù)，這是一種垂直排列的三端器件，結(jié)合了驅(qū)動TFT、存儲電容和OLED發(fā)光像素，以及一種與目前AM-OLED 顯示器所用TFT 背板設(shè)計截然不同的方案。
那么這項技術(shù)有什么好處呢？實際上，這種設(shè)計帶來的好處真得有很多。
