我們正在研發(fā)薄型、輕量、可彎曲的柔性顯示器(圖1)。如果能推進(jìn)這類顯示器的技術(shù)開發(fā),就可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地觀看高畫質(zhì)影像信息的移動(dòng)電視,而且,將來家中有望導(dǎo)入可獲得身臨其境般的高臨場感的超大屏幕電視。因?yàn)楫a(chǎn)品輕量可彎曲,容易搬進(jìn)房間內(nèi)。實(shí)現(xiàn)柔性顯示器的關(guān)鍵技術(shù)是耐氧耐水的有機(jī)EL元件,我們在全球率先展開了研究開發(fā)。
圖1:計(jì)劃實(shí)現(xiàn)柔性顯示器
如果能實(shí)現(xiàn)柔性顯示器,影像內(nèi)容的視聽方式將發(fā)生變化。小型顯示器將可以自由搬運(yùn),100英寸級(jí)的大屏幕顯示器也有望導(dǎo)入家庭。通過提高耐氧、耐水的有機(jī)EL元件“iOLED”的性能,采用塑料基板的柔性顯示器有望延長壽命。
劣化的主因是堿金屬
有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode:OLED)或有機(jī)EL元件是層積了非常薄的有機(jī)膜的自發(fā)光型元件,有望實(shí)現(xiàn)超薄型顯示器,可以說是最適合柔性顯示器的顯示技術(shù)。近年來,采用有機(jī)EL元件的柔性顯示器研究取得了一些顯著進(jìn)展,2013年5月舉行的國際會(huì)議“2013 SID International Symposium, Seminar & Exhibition”(SID 2013)上, 也報(bào)告了326ppi(pixel per inch)等精細(xì)度非常高的顯示器,以及最大尺寸為14.7英寸左右的顯示器。
以往的普通有機(jī)EL元件(普通OLED)先在基板上形成透明陽極——ITO膜(Indium Tin Oxide:氧化銦錫),然后在其上成膜空穴運(yùn)輸層(HTL)、發(fā)光層、電子運(yùn)輸層(ETL)等多種有機(jī)層,最后形成電子注入層(EIL)和陰極(圖2(a))。通過從外部為元件加載電壓,從陰極注入電子,從陽極注入空穴,在發(fā)光層復(fù)合。通過復(fù)合激發(fā)有機(jī)分子,從而發(fā)光。
圖2:普通OLED與iOLED的積層構(gòu)造差異
普通OLED是把在基板上成膜的ITO用作陽極(a),而iOLED將其用作陰極(b)。
普通OLED采用的EIL和陰極材料是堿金屬(鋰、銫、鋇)以及鋁等功函數(shù)低、空氣活性高的材料,因此在大氣中受到氧氣和水分的影響后,陰極部會(huì)發(fā)生氧化等,從而導(dǎo)致劣化。所以,采用普通OLED的產(chǎn)品,需要用玻璃和粘合劑進(jìn)行密封。
這是造成有機(jī)EL顯示器和有機(jī)EL照明器具成本高的因素之一,也是實(shí)現(xiàn)柔性顯示器和照明器具的一大障礙。