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清华大学副教授段炼:有机发光显示技术的新进展

编辑:zhangyf 2016-09-22 18:11:24 浏览:704  来源:未知

清华大学副教授段炼

  在2016中国平板显示学术会议上,清华大学副教授段炼带来了《有机发光显示技术的新进展》的主题报告。

  非常感谢组委会给我宝贵的机会,让我介绍一下有机发光显示技术的新进展,下面介绍一下我们在这个工作方面的进展。

  先介绍一下这个背景,OLED最近发展很快,逐渐的成为市场的主流,在电视方面LCD出了很多柔性的双曲面的电视,这是电视发展的一个新的潮流,手机上苹果也是赶快上OLED的显示,开始有机会,苹果在原计划是在2018年上,现在有很多消息说他会在明年运用在手机上。我们可以看到,现在国产的智能手机也有很多开始用上了OLED,金立手机,因为它有它超轻超薄这样的优点,在终端的市场上它成为了一个首选的的显示产品,像苹果的手表都是采用的LCD、OLED的显示屏,从这个市场预期来看,AMOLED的发展很快,从现在到2020年,AMOLED的复合年增长率很快,OLED它一个重要的特点是可以实现柔性显示,因为它是自发光的。在柔性方面,柔性显示主流必然是(AMOLED),发展势头正确的话,柔性这个领域会超过玻璃领域,这是一个非常重要的趋势。

  AMOLED技术发展-性能指标,AMOLED它的性能也是在不断发展,2010年乔布斯退出苹果4的时候,OLED也是在不段的上升,也是可以达到跟液晶相媲美的水平。从材料来看,OLED的效率也不断的发展,AMOLED显示屏的各项性能指标得到了极大的提升,可以满足产品的需求。

  AMOLED产业兴盛勃发:AMOLED的产品我们可以认为是处于朝气蓬勃的阶段,市场空间也在迅速的增长,OLED已经进入的快进的成期。

  清华大学OLED发展历程:(PPT),1996年成立了OLED项目组,当时对OLED其实还是非常微观的,甚至到2006年我们在香港开会,当时说OLED到底还有没有机会,当然十年之后,无论是技术还是市场,都显出了OLED是大有机会,OLED无论是基础研究,还是产业化研究,OLED项目的发展也是跟大环境有着同样的机会。我们在2010年的时候市建成了收条AMOLED中试生产线,2008年的时候建成中国大陆首条PMOLED大规模生产先。

  中试技术突破-高分辨率和柔性显示技术:

  超高分辨率技术突破:2015年9月,成功实现604PPI超高橡塑密度,为当时OLED显示领域采用FMM蒸镀技术的全球最高水平。

  全屏卷曲柔性AMOLED显示屏,2015年6月,在国际已公开的信息中,首次实现3毫米弯曲半径下的全屏卷曲。

  我们回到最关键,AMOLED如何提高他的发光材料,早期用的材料就是1987的荧光材料,它的优点是非常可靠的,但是它的缺点是蓝光寿命短,大电流下效率滚严重。为了改变这个局面,1998年,美国大学教授他们发明了荧光与磷光材料,这样的材料用了重金属的效益实现了把所有的电子发光转换成荧光,这样可以提高发光效率,缺点就是目前缺乏一个蓝光,现在的产品还是蓝光。在这个基础上也在不断探索新的材料体系,2009年九州大学的教授持续在研究热活化荧光材料,制备了高效率的荧光OLED,但存在材料体系扩展性有限、效率滚降等问题。分子设计难点,减小波函数重叠,虽然有利于提高转换效率,但是不利于发光,这个也是鱼和熊掌不可兼得。

  我们在2012年申请了专利,我们的文章是在2014年发出来的,我们查的最早的专利是在2012年申请的。

  热活化敏化荧光:主体复合在主体上发生,同时能量传递完全,形成客体。它的作用是三线态的上转换和单心态发光。能量传递的这个数据是不断上升的,因此实现了高效率的传播,这是我们一些简单的机电。

  另一个方面,增加体系的平衡,同时降低整个体系从主体到燃料的这样一个高效率的传播。

  这是我们比较的两个很经典的主体材料,CBP的能量是2.6eV,PBICT的能量是2.6eV。我们再看一下这个浓度,在浓度很低的情况下,对于PBICT的材料它不需要达到10%以上的能量。我们可以发现,对于传统的主体,它的效率对燃料的依赖非常大,特别是寿命对燃料的依赖非常大。

  另外,我们也做了一些机组的分析,我们认为因为这个传递给燃料,从而发光,由此可以使效率下降。这是传统的荧光材料,它的效率不高,它虽然可以实现高效率的,但是在大电流下它的效率是很厉害的。我们也把这个体系称之为(一向化)的体系。

  我们知道对于移动显示来说,它的电池的度数要求也非常(大)。无论是绿光还是红光,它对于移动显示是非常重要的。采用长寿命的材料体系,我们可以在电流方面做更高的改进。

  我们认为蓝色的荧光能够更快的发展起来,这是我们目前研究的一些结果,像我们做的这个蓝光的话,它的发光是440-480万,这样从深蓝和天蓝都有比较高的发光效果。

  这是今年7月份的时候,广州的一个报告,他就讲到了,像清华做的是比较好的,然后蓝光他认为我们清华做得是最好的。这个也是给了我们很大的鼓励,让我们继续的做探索。

  制备工艺:蒸镀VS 湿法

  1987年C.W.Tang发明了小分子有机电致发光器件。1990年Friend发明了聚合物有机电致发光器件。2005Plwmmer离子型过渡金属配合物用于有机电致光电器件。

  新材料:离子型过渡金属配合物的优点易于合成、提纯,效率高、光谱范围宽。缺点:通常无法蒸镀,只能湿法制备器件。

  我们首次提出了可蒸镀金五离子型材料的普适性分子,并且可以实现很好的发光范围,从蓝光到红光的调节。我们认为这个可能也是会对将来OLED整个材料的发展产生一定的影响。

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