Tobias Canzler / Novaled GmbH

目前，采用有机发光二极管（OLED）的显示器正在向手持产品市场渗透。尽管用于照明的OLED同样引人关注，但它们仍处于试验阶段。一般来说，OLED在未来能否成功取决于3个关键因素：更高的发光效率、更长的寿命以及有竞争力的价格。

Novaled成功地将硅工艺中著名的PIN结构应用到OLED制造中，使其满足了以上三个条件。在这里，PIN是一种OLED结构的首字母缩写，这种结构拥有一个p空穴传输层，一个本征导电发射区，以及一个n电子传输层。在P极、N极与高导电层的接触面上极大地增加了电荷载流子的注入，使传输层之间的压降达到最小。因此，这种PIN结构可以在更大的衬底上集成高效率顶部发光二极管。尤其是在上次实验中，我们将红、绿、蓝顶部发光二极管的发光效率提高到了前所未有的水平。而且，顶部发光二极管的使用寿命达到甚至超过了很多应用的要求。

目前厂家交付的大多数有源矩阵OLED显示器都是底部发光型，它们通过玻璃衬底发光。这种结构缩小了相对发光孔径，而使用顶部发光OLED的有源矩阵显示器的填充系数更高，因此使用寿命更长。底部发光二极管的相对孔径的典型值为40％，而顶部发光二极管的相对孔径的典型值可以达到75％，从而可以将像素亮度减少将近1/2，并将器件寿命增加1/3以上，其前提条件是假设顶部发光和底部发光OLED的使用寿命和效率相差无几，但这个假设很难实现。

而Novaled的研究人员最近成功地将这种假设变成了现实。如表1所示，红、绿、蓝有机发光二极管达到了极高的发光效率。这些封装好的器件由外界的恒定电流驱动。采用磷光发射器Ir(ppy)3的底部发射绿光二极管在亮度为500cd/m2时的寿命为3.5万小时。与之相比，之前报道的采用Ir(ppy)3的OLED在600cd/m2时的最长寿命仅有1万小时。图1显示了一个采用深蓝荧光发射器的底部发光PIN-OLED的寿命-亮度曲线。这个最初亮度为890cd/m2的器件经过了3000小时的测试，其亮度依旧高于最初亮度的70％。我们使用Merck OLE Materials公司的深红色磷光发射器，制作了顶部发光PIN-OLED，其最初亮度为500cd/m²，寿命达到了10万小时，这种效果与底部发光PIN OLED相似，甚至超过了使用相同发光器件的无掺杂OLED的使用寿命。结果表明，将有机发光材料技术与PIN技术相结合的Novaled PIN OLEDTM，可以达到甚至超过采用传统无掺杂电荷传输层的OLED的寿命。此外，采用这种技术可以保持顶部发光OLED卓越的性能并延长使用寿命，这正是大孔径有源矩阵显示器所需要的。

在积分球内测试CIE色彩坐标为(0.34,0.33)的白色荧光PIN-OLED，在亮度为1000cd/m2时，其发光效率达到了17lm/W，使用寿命达到了2万小时。而对照明来说，则要求在亮度为1,000cd/m2时达到50到80lm/W的发光效率。很显然，这个目标只有通过进一步提高器件的参数等途径才能实现，如：采用三个发射器的系统或提高光输出耦合效率的技术。

这样看来，Novaled的研究人员已经为效率高、寿命长、热稳定性高的顶部发光全彩色OLED器件的大规模生产做好了准备。如果用于背光照明和其他照明的白光OLED能取得令人鼓舞的进展，也会为白光PIN OLED在近期内应用到工业领域铺平道路。

Novaled PIN OLED是美国商标
Tobias Canzler是Novaled GmbH(http://www.novaled.com)的高级科学家

表1：现有的1,000cd/m2 PIN OLED的参数