有機電激發光材料與元件

33  Download (0)

Full text

(1)

OLED

有機電激發光材料與元件

Organic Electroluminescent Materials & Devices

(2)
(3)

本 章 章 節

1.1 前 言

1.2 應用與發展

1.3 廠商概況

(4)

第一節

前 言

(5)

1.1 前 言

為迎接「4C」,即電腦(Computer)、通 訊(Communication)、消費性電子器材

(Consumer electronics)、汽車電子

(Car electronics)及「3G」(即第三代 行動電話)時代的來臨,如圖1-1,現今的 平面顯示器顯然已不符合需求。

近來有機發光二極體(Organic Light

Emitting Diode,簡稱OLED)已成為國內 外非常熱門的新興平面顯示器產業。

(6)

各代行動通訊的演進

圖 1-1 各代行動通訊的演進

(7)

OLED顯示器的優點有:

自發光、廣視角(達170°以上)

反應時間快(∼1 μs)

高發光效率

低操作電壓(3-10 V)

面板厚度薄(小於2 mm)

可製作大尺寸與可撓曲性面板及製程簡單 等特性,具有低成本的潛力(預估比TFT- LCD便宜約20%)

因此被喻為下一世紀的「明星」平面顯示 技術

(8)

各種顯示技術與OLED的特性比較

(9)

OLED與LCD比較

LCD技術為現今平面顯示之主流, 但

OLED溫度適應性較佳

LCD於低溫下,應答速度將大幅下降,甚 至不能運作,如南北極區。

OLED的操作溫度範圍可在−40∼+85℃之 間,足以滿足世界各地消費性產品的需

求。

由表1-2可知, OLED顯示器的先天優點的 確是比LCD好

(10)

LCD和OLED顯示器實際的例子比較

(11)

第二節

應用與發展

(12)

電激發光(二之一)

OLED的發光是屬於電激發光(electro-

luminescence, EL),它曾經被譽為是一種 可以產生「冷光」的現象。

通常電激發光元件被區分為二類:

用週期表III−V元素(如ZnS)做成的薄膜式電 激發光板(thin-film

electroluminescence

panel, TFEL)

用無機的和型半導體製作的發光二極體

(LED)

(13)

電激發光 (二之二)

這二種元件都發展得較早,多半已可應用 在光電及顯示的電子器材上,包括儀器面 板、電子板、廣告板。

1987年美國柯達公司的鄧青雲博士(Ching W. Tang)及Steve VanSlyke發表以真空蒸 鍍法製成多層式結構的OLED元件,其低操 作電壓與高亮度的商業應用潛力吸引了全 球的目光,從此開啟OLED風起雲湧的時 代。

(14)

各顯示技術應用的領域

韓國三星在2004年的IMID研討會上做的大膽預測有關顯示器 尺寸與解析度的關係圖,其中應用項目包括中小面板的手機、

PDA或筆記型電腦,大尺寸的如電視、監視器等。

(15)

顯示應用

顯示應用的多元化,除了利用硬質基板之外,可 撓曲式(flexible)有機發光二極體(FOLED)也 是目前歐、美、日等國先進的實驗室最熱門的研 究課題之一。

許多公司都曾提出這樣的概念:

IBM 所發展的「可戴式電腦」(wearable computer)

Olympus 鼓吹的「可穿式電視」(wearable TV monitor)-「Eye-Trek」

日本東北先鋒(Pioneer)所發表的穿著式可撓曲顯示 器

FOLED是OLED技術未來發展的趨勢歸屬也是其

獨特的應用(killer application)

(16)

有機與無機LED發展比較

(17)

第三節

廠商概況

(18)

OLED發展(二之一)

1987年美國柯達公司發表具實用潛力的OLED元 件

表1-3列出至2004年為止,亞洲和歐美各國投入小分子 和高分子OLED研發或量產的公司,以及主要的專利所 有人。

大面積面板可應用在較大市場的電視或監視器

2003年台灣奇美和日本IBM合資的IDT公司率先發表了 20英吋的主動式OLED面板

之後不久,日本的Sony公司就發表了用四枚12吋

OLED面板貼合的24英吋主動式全彩OLED面板

(19)

OLED發展(二之二)

2004年,精工愛普生更通過將4枚20英吋低溫多晶矽

(LTPS)TFT底板粘到一起,用最新的噴墨彩色技術 試製出了業界最大畫面尺寸的40英吋全彩PLED面板。

2005年5月SAMSUNG Electric在SID展示40吋用白光 加RGBW濾光片製作的小分子OLED電視

在中小尺寸面板上,主要還是應用在手機、PDA 與筆記型電腦上

第一個含有OLED全彩面板的商品是Kodak與Sanyo合

作的數位相機

(20)

投入小分子和高分子OLED開發的公司

(21)
(22)
(23)
(24)
(25)
(26)

投入小分子和高分子OLED開發的公司

(27)

OLED顯示器的進展

 各公司主要還是針對全彩顯示面板研發較有興趣

(28)

有機電激發光材料

一.電荷注入與傳遞材料

1.1陰極材料

1.1.1慣用金屬材料

1.1.2金屬合金

(A)鎂銀合金

(B)鋰鋁合金

1.2陽極材料

1.2.1導電氧化物

1.2.2陽極的表面處理

1.3電洞注入材料(HIM)

1.4電動傳輸材料(HTM)

1.5電子注入層材料(EIM)

1.5.1鹼金屬化合物

1.5.2電子注入機制

1.5.3 n型摻雜層

(29)

有機電激發光材料

1.6電子傳輸材料(ETM)/電洞阻隔材料(HBM)

1.6.1噁唑(Oxadiazole)衍生物和其樹狀物(Dendrimers)

1.6.2金屬螯合物(Metal chelates)

1.6.3其他唑類化合物(Azole-based materials)

1.6.4喹啉(Quinoline)衍生物

1.6.5喔啉(Quinoxaline)衍生物

1.6.6二氮蔥(Anthrazoline)衍生物

1.6.7二氮菲(Phenanthrolines)衍生物

1.6.8含矽的雜環化合物(Siloles)

1.6.9全氟化的p-(Phenylene)s寡聚物

1.6.10其他有潛力的ETMs

(30)

有機電激發光材料

二.螢光發光材料

2.1紅光材料

2.1.1 DCJTB相關的紅色摻雜物

2.1.2多摻雜物系統

2.1.3雙主發光體摻雜系統

2.1.4非摻雜型紅光螢光材料

2.1.5多環芳香族氫化合物(Polycyclic aromatic hydrocarbon, PAH)

2.2綠光材料

2.2.1香豆素(Couimarins)衍生物

2.2.2喹吖啶酮(Quinacridone)衍生物之綠光摻雜物

2.2.3多環芳香族氫化合物(Polycyclic aromatic hydrocarbon, PAH)

2.2.4 1H-pyrazolo[3,4-b]quinoxaline類之綠光螢光摻雜物

2.2.5其他類型之綠光螢光摻雜物

(31)

有機電激發光材料

2.3藍光材料

2.3.1藍光主發光材料

(A)二芳香基蔥(diarylanthracene)衍生物

(B)二苯乙烯芳香族(distyrylarylene,DSA)衍生物

(C)芘(Pyrene)衍生物

(D)新型Fluorene衍生物

(E)旋環雙芴基(Spirobifluorene)藍光主發光體

(F)其他芳香族發光體系統

(G)雙主發光體系統

2.3.2天藍光摻雜物

(A) Tetra (t-butyl) perylene (TBP)摻雜物

(B)Diphenylamino-di(styryl)arylene型摻雜物

2.3.3深藍光摻雜物

2.3.4深藍光元件的改善

(A)電洞阻擋層的加入

(B)混和式電洞傳送層(composite hole-transport layer, c-HTL)的影響

2.4黃光材料

2.5白光材料

(32)

有機電激發光材料

三.磷光發光材料

3.1三重態磷光

3.2主發光體材料

3.3紅色磷光摻雜材料

3.4綠色磷光摻雜材料

3.5藍色磷光摻雜材料

3.6樹狀物磷光發光體

3.7電洞/激子阻擋層材料

(33)

參考文獻

Figure

Updating...

References

Related subjects :