OLED的制造与其分类，OLED的产品特性特点

　　有机发光二极管（organic light-emitTIng diode，OLED）是一种由柯达公司开发并拥有专利的显示技术，这项技术使用有机聚合材料作为发光二极管中的半导体（semiconductor）材料。聚合材料可以是天然的，也可能是人工合成的，可能尺寸很大，也可能尺寸很小。蛋白质和DNA就是有机聚合物的例子。

　　OLED显示技术广泛的运用于手机、数码摄像机、DVD机、个人数字助理（PDA）、笔记本电脑、汽车音响和电视。OLED显示器很薄很轻，因为它不使用背光。OLED显示器还有一个最大为160度的宽屏视角，其工作电压为二到十伏特（volt，用V来表示）。基于OLED的新技术有软性有机发光显示技术（FOLED），这项技术有可能在将来使得高度可携带、折叠的显示技术变为可能。

　　OLED生产过程中最重要的一环是将有机层敷涂到基层上。完成这一工作，有三种方法：

　　1、真空沉积或真空热蒸发（VTE）

　　位于真空腔体内的有机物分子会被轻微加热（蒸发），然后这些分子以薄膜的形式凝聚在温度较低的基层上。这一方法成本很高，但效率较低。

　　2、有机气相沉积（OVPD）

　　在一个低压热壁反应腔内，载气将蒸发的有机物分子运送到低温基层上，然后有机物分子会凝聚成薄膜状。使用载气能提高效率，并降低OLED的造价。

　　3、喷墨打印

　　利用喷墨技术可将OLED喷洒到基层上，就像打印时墨水被喷洒到纸张上那样。喷墨技术大大降低了OLED的生产成本，还能将OLED打印到表面积非常大的薄膜上，用以生产大型显示器，例如80英寸大屏幕电视或电子看板。

　　根据使用有机功能材料的不同，OLED器件可以分为两大类：小分子器件和高分子器件。小分子OLED技术发展得较早（1987年），而且技术已经达到商业化生产水平。高分子OLED又被称为PLED （PolymerLED），其发展始于1990 年，由于聚合物可以采用旋涂、喷墨印刷等方法制备薄膜，从而有可能大大降低器件生产成本，但目前该技术远未成熟。

　　根据驱动方式的不同，OLED 器件也可以分为无源驱动型（Passive Matrix，PM，亦称被动 驱动）和有源驱动型（AcTIve Matrix，AM，亦称主动驱动）两种。无源驱动型不采用薄膜晶体 管（TFT，Thin Film Transistor）基板，一般适用于中小尺寸显示；有源驱动型则采用TFT基板，适用于中大尺寸显示，特别是大尺寸全彩色动态图像显示。目前，无源驱动型OLED技术已经比较成熟，商业化的产品绝大部分是无源驱动型；有源驱动型OLED技术发展很快，但还需要一定时间才能大批量推出商用产品。

　　以下是几种OLED：被动矩阵OLED、 主动矩阵OLED、透明OLED、顶部发光OLED、可折叠OLED、白光OLED等。

　　每一种OLED都有其独特的用途。接下来，我们会逐一讨论这几种OLED。首先是被动矩阵和主动矩阵OLED。

　　被动矩阵OLED（PMOLED）

　　被动矩阵OLED结构

　　PMOLED具有阴极带、有机层以及阳极带。阳极带与阴极带相互垂直。阴极与阳极的交叉点形成像素，也就是发光的部位。外部电路向选取的阴极带与阳极带施加电流，从而决定哪些像素发光，哪些不发光。此外，每个像素的亮度与施加电流的大小成正比。

　　PMOLED易于制造，但其耗电量大于其他类型的OLED，这主要是因为它需要外部电路的缘故。

　　PMOLED用来显示文本和图标时效率最高，适于制作小屏幕（对角线2-3英寸），例如人们在移动电话、掌上型电脑

　　以及MP3播放器上经常能见到的那种。即便存在一个外部电路，被动矩阵OLED的耗电量还是要小于这些设备当前采用的LCD。

　　主动矩阵OLED（AMOLED）

　　主动矩阵OLED结构

　　AMOLED具有完整的阴极层、有机分子层以及阳极层，但阳极层覆盖着一个薄膜晶体管（TFT）阵列，形成一个矩阵。TFT阵列本身就是一个电路，能决定哪些像素发光，进而决定图像的构成。

　　AMOLED的耗电量低于PMOLED，这是因为TFT阵列所需电量要少于外部电路，因而AMOLED适合用于大型显示屏。AMOLED还具有更高的刷新率，适于显示视频。AMOLED的最佳用途是电脑显示器、大屏幕电视以及电子告示牌或看板。

　　透明OLED

　　透明OLED结构

　　透明OLED只具有透明的组件（基层、阳极、阴极），并且在不发光时的透明度最高可达基层透明度的85%。当透明OLED显示器通电时，光线可以双向通过。透明OLED显示器既可采用被动矩阵，也可采用主动矩阵。这项技术可以用来制作多在飞机上使用的平视显示器。

　　顶部发光OLED

　　顶部发光OLED具有不透明或反射性的基层。它们最适于采用主动矩阵设计。生产商可以利用顶部发光OLED显示器制作智能卡。

　　顶部发光OLED结构

　　可折叠OLED

　　可折叠OLED的基层由柔韧性很好的金属箔或塑料制成。可折叠OLED重量很轻，非常耐用。它们可用于诸如移动电话和掌上型电脑等设备，能够有效降低设备破损率，而设备破损是退货和维修的一大诱因。将来，可折叠OLED有可能会被缝合到纤维中，制成一种很“智能”的衣服，举例来说，未来的野外生存服可将电脑芯片、移动电话、GPS接收器和OLED显示器通通集成起来，缝合在衣物里面。

　　白光OLED

　　白光OLED所发白光的亮度、均衡度和能效都要高于日光灯发出的白光。白光OLED同时具备白炽灯照明的真彩特性。我们可以将OLED制成大面积薄片状，因此OLED可以取代目前家庭和建筑物使用的日光灯。将来，使用OLED有望降低照明所需的能耗。

　　OLED显示技术的分类之大分子、小分子

　　目前，OLED器件的实用化制造技术存在两种不同的工艺：一种是采用高分子有机聚合物，另一种是采用低分子有机聚合物。

　　高分子聚合物，也称为高分子发光二极管（PLED），由英国剑桥大学的杰里米伯勒德及其同事首先发现。PLED为polymer light-emitTIng diode的缩写，即第二种有机发光材料为高分子聚合物。聚合物大多由小的有机分子以链状方式结合在一起，以旋涂法形成高分子有机发光二极管。

　　1990年，英国剑桥大学的Friend研究小组首先利用聚对苯乙炔（PPV）制作PLED器件，14 V电压下发出黄绿色光，开创了聚合物电致发光材料研究的新时代。PPV类聚合物作为电致发光材料最早被提出，而经过修饰和改性的PPV衍生物，因其综合性能优秀，也是目前研究得最多的一类导电高分子发光材料。

　　小分子OLED（OLED）                             大分子OLED（PLED）

　　高质量聚合物薄膜的制备是PLED器件制作的关键。相对于小分子材料，高分子可以通过结构调整制得可溶的材料，成膜的手段较多，如旋涂、印刷、打印等技术，可以使用造价较低的印刷型设备，因此相对于小分子LED，PLED具有低成本的优势。可以设想，随着高性能聚合物材料的不断研发和薄膜制备技术的进一步完善，PLED的产业化将会加速发展，并呈现更好的比较优势。

　　剑桥大学的科学家首先发现导电高分子材料PPV具有良好的电致发旋光性能，并制成PLED器件，就深刻认识到PLED的发展潜力，并于于1992年成立CDT（Cambridge Display Technology）公司。导电高分子的奠基人之一的Heeger教授（2000年度诺贝尔化学奖得主）于1990年创立Uniax公司。1992年该公司的曹镛等以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为柔性透明衬底材料，通过溶液旋涂把聚苯胺（PANI）或聚苯胺类的混合物的导电材料在上面形成导电膜，制得了柔性PLED，将有机电致发光显示器最为迷人的一面展现在世人的面前。两家公司为最主要的OLED高分子技术的专利持有者。

　　低分子聚合物OLED（或称为SMOLED），是一种小分子OLED技术。主要器件可以使用真空蒸镀技术制造。小的有机分子被装在ITO玻璃衬底上的若干层内。与基于PLED技术的器件相比，SMOLED不仅制造工艺成本更低，可以提供全部262 000种颜色的显示能力，而且有很长的工作寿命。

　　有机小分子材料以金属鳌合物和稀土配合物为代表。1987年Tang C W首先采用此种化合物Alq3实现较高效率的有机电致发光器件。常见的此类物质有：Alq3， Al mqs ， Zn（ 5 Fa） 2， Be Bq2等。此类发光物质的缺点是制作过程中难分离。其它性能比较优越的发光薄膜材料有Perylene ， AromaTIcdiamine ， TAD， TAP，T AZ，TPA， TPB， TPD， TPP等。

　　目前小分子技术的核心专利被其主要发现者柯达公司掌握。伊斯曼柯达公司的专利许可对象开始以日本厂商为主，之后伊斯曼柯达公司逐步将其许可范围转向中国台湾省和香港的厂商，包括台湾的铼宝、东元激光、光磊、联宗光电以及香港的Truly International与精电国际等。这些得到Eastern Kodak公司OLED专利许可的亚洲厂商大多具有LCD产业背景，如三洋、三星等，因而在产品开发和市场渠道方面具有相当的优势。Eastern Kodak公司选择这些厂商作为专利许可对象，很好地促进了小分子OLED技术的商品化。

　　目前小分子OLED比高分子OLED的技术和工艺都更加成熟，并已进入市场化阶段。因而市场上的OLED绝大多数是小分子、中小尺寸的产品，主要用于MP3、手机、车载设备、仪器仪表上。

　　OLED显示技术具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，而且OLED显示屏幕可视角度大，并且能够节省电能，从2003年开始这种显示设备在MP3播放器上得到了应用。

　　以OLED使用的有机发光材料来看，一是以染料及颜料为材料的小分子器件系统，另一则以共轭性高分子为材料的高分子器件系统。同时由于有机电致发光器件具有发光二极管整流与发光的特性，因此小分子有机电致发光器件亦被称为OLED（Organic Light Emitting Diode），高分子有机电致发光器件则被称为PLED （Polymer Light-emitting Diode）。

　　小分子及高分子OLED在材料特性上可说是各有千秋，但以现有技术发展来看，如作为监视器的信赖性上，及电气特性、生产安定性上来看，小分子OLED处于领先地位。当前投入量产的OLED组件，全是使用小分子有机发光材料。

　　有机发光显示器件之所以受到人们的青睐，是因为其与LCD 为代表的第二代显示器相比，有着突出的技术优点：

　　●具有低成本特性，工艺简单，使用原材料少；

　　●具有自发光特性，不需要背光源；

　　●具有低压驱动和低功耗特性，直流驱动电压在10 伏以下，易于用在便携式移动显示终端上；

　　●具有全固态特性，无真空腔，无液态成份，机械性能好，抗震动性强，可实现软屏显示；

　　●具有快速响应特性，响应时间为微秒级，比普通液晶显示器响应时间快1000 倍，适于播放动态图像；具有宽视角特性，上下、左右的视角接近180 度；

　　●具有高效发光特性，可作为新型环保光源；

　　●具有宽温度范围特性，在零下40 摄氏度至零上85 摄氏度范围内都可正常工作；

　　●具有高亮度特性，显示效果鲜艳、细腻。