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科普:OLED的那点儿事 你必须知道

2016-01-26 09:46
PokerJoker
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  OLED,英文全称“OrganicLight-Emitting Diode”,中文学术名“有机发光二极管”或“有机电激光显示”。

  OLED屏幕的智能手机、智能电视、智能手表等显示设备市场,正以不同程度的速度在扩大,中国面板厂商、手机厂商以及彩电厂商也在积极增加关联产品的事业布局。比如中国最大的面板龙头京东方(BOE)前两天就对投资者称,目前公司OLED产品已经量产出货,京东方就自称:“OLED指有机电激光显示”。

  发光素子

  大家都知道,现在全球面板产业,绝大部分的成品巨头都集中在韩国、日本、中国大陆以及中国台湾地区。所以外界对OLED的印象也集中在亚洲企业。但是,在OLED材料上游,情况就要复杂得多。

  首先,我们来谈谈OLED发光素子。资料显示,在红外线发光二极管中,日韩企业习惯将侧面发射红外光的元件,称为“红外发光素子”或者“发光素子”,将侧向接收红外光的元件,称为“红外受光素子”或者“受光素子”。国内企业一般也沿用日韩企业的叫法,市面上常见有“发光素子”、“受光素子”的半导体电子元件。

  按照市场调查机构的预估,2015年全球OLED发光素子市场规模达7669KG,到2019年有望增长至2万8213KG,年均增长率42%,市场金额也有望在2016年突破8亿美元大关。

  三星显示器公司(SamsungDisplay)和LG显示器公司(LG Display),是目前世界两大主要大尺寸和小尺寸的OLED面板制造商,但是构成这些面板的发光素子材料厂商却有很大不同,三星和LG是从全球很多家不同企业采购。

  在某些场合下,可能两家的供应厂商很相似,但是在其他场合下,供应链又差异明显。举例来说,在溶液工艺流程的场合下,高性能的发光素子,必须依赖美国杜邦公司、德国默克公司、日本三井化学、日本出光兴产等材料巨头。

  OLED基本结构层由空穴传输层(HTL)、发光层(EL)和电子传输层(ETL)组成。

  其工作原理简单描述如下:当一顺向偏压施加于元件时,电洞从阳极(anode、加正电压)注入空穴传输层(Hole Transport Layer,HTL)之最高填满分子轨域(HOMO),而电子从阴极(cathode,加负电压)注入电子传输层(Electron Transport layer,ETL)之最低未填满分子轨域(LUMO),注入之载子,在外加电场之影响下漂移,进而在发光层(此层可能是HTL或是ETL)中结合,电子落入电洞中而进入发光激态(luminescent excited state),形成激子(Exciton),导致激态分子之产生,部份激态分子以辐射衰减(radiative recombination)的方式回到基态,衰减时,将多余能量以光子的形态释出而发光。

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