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PLED 又名:高分子发光二极管

PLED为polymerlight-emittingdiode的缩写,称为高分子发光二极管(PLED),由英国剑桥大学的杰里米伯勒德及其同事首先发现。聚合物大多由小的有机分子以链状方式结合在一起,以旋涂法形成高分子有机发光二极管。

  PLED为polymerlight-emittingdiode的缩写,称为高分子发光二极管(PLED),由英国剑桥大学的杰里米伯勒德及其同事首先发现。聚合物大多由小的有机分子以链状方式结合在一起,以旋涂法形成高分子有机发光二极管。

  它与OLED相对应。

  一、简介

  PLED是由一种称之为次苯基二价乙烯基(PPV)单层活性聚合物,夹于氧化铟锡和钙之间形成。铟锡氧化物为载流子注入层,而钙为电子传递层。现在的PLED又增添了一层聚合物载流子注入层。PPV聚合物产生黄光,具有效率高寿命长的特点。这种PLED应用于计算机显示器,其寿命可长达10000小时,相当于正常使用10年。其他的聚合物及复合聚合物也在开发之中,如陶氏化学公司研究开发了一种聚氟高分子。全彩色PLED也在开发中,主要是通过改变复合聚合物片段的长度来实现显示功能,令人遗憾的是,与PPV相比,各种全彩色有机聚合物的寿命不长,而蓝光聚合物始终不尽人意。

  本技术原理是利用人工合成的高分子为发光材料,加以上下层导电膜驱动而成发光组件;其特色是具有自发光、高亮度、广视角、低耗能、厚度超薄等优点,是极有潜力发展成为低价且多用途的携带式显示器技术。

  二、应用和发展

  剑桥大学的科学家首先发现导电高分子材料PPV具有良好的电致发光性能,并制成PLED器件,就深刻认识到PLED的发展潜力,并于于1992年成立CDT(CambridgeDisplayTechnology)公司。

  导电高分子的奠基人之一的Heeger教授(2000年度诺贝尔化学奖得主)于1990年创立Uniax公司。1992年该公司的曹镛等以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为柔性透明衬底材料,通过溶液旋涂把聚苯胺(PANI)或聚苯胺类的混合物的导电材料在上面形成导电膜,制得了柔性PLED,将有机电致发光显示器最为迷人的一面展现在世人的面前。

  市场调研机构iSuppli和StrategiesUnlimited公司不久前的调查报告显示,2011年LED市场总额将达到90亿美元。而其中PLED市场份额将可能达到在40%以上。正是因为LED前景是如此的诱人,引得众多大公司竞折腰。由于掌握了小分子OLED专利权柯达公司的大企业优势,起初小分子OLED技术发展相当快,并占领了相当一部分市场。而CDT公司作为一个高校办新企业,自身也缺乏配套资金。因此CDT公司采取了开放姿态,其他公司采取合作的姿态。CD公司先后在球对Uniax、Philips、Epson、Hewlett-Packard、Dow、Siemens、翰立光电等厂商提供专利许可。CDT还与Covion公司(Cavion公司位于德国法兰克福,由Avecia和德国HoechstAG之子公司的Aventis合资,成立于1999年,主要向PLED厂商提供聚合物发光材料)发起,与DowChemical,Siemens和Seiko-Epson等公司设立聚合物显示器联盟(PolymerDisplayAlliance,PODIA),使PLED得到迅速的发展。

  CDT于Uniax公司在1996年与达成专利协议,Uniax(由Philips及Hoechst共同投资)获CDT公司的PLED专利授权。同年,其专利授权给荷兰Philips公司,并获得PhilipsComponentsB.V.与HoechstAG公司的投资与技术合作,耗资200万美元建立无尘室与第一条PLED量产线,1997年7月开始运转,1998后半年正式量产1~2寸的小型PLED显示器,其产品主要应用在小型的LCD背光源及显示面板。如2002年上映的007系列电影《择日再死》中,邦德使用的飞利浦HQ8894型号的剃须刀,以及飞利浦2004年投产的639型移动电话,都使用了PLED显示屏。

  2005年5月,三星电子从Litrex公司一台引进第四代的喷墨式打印式的PLED量产设备,尺寸达到730mmx920mm,也开始进入这一竞争领域。

  而正是PLED的发展是如此的迅速,世界上一些知名的大公司为了在抢滩这一领域中取得先机,掌握核心技术,纷纷展开了一些列的并购活动。如2001年Dupont公司收购了Uniax公司,2003年CDT公司将其拥有的生产PLED喷墨打印设备的子公司LitrexCorporation50%股权出售给日本Ulvac公司。2005年Merck收购Covion公司,2005年Philips公司把旗下的PLED部门出售给荷兰OTBDisplay公司,2007年住友化学公司更是以2.85亿美元收购了CDT公司。

  国内的高校和研究机构也紧跟世界PLED技术发展脚步,展开了相关的研究,其中以华南理工大学的研究最为突出,在由曾在Uniax公司做资深研究员的曹镛院士的主持下,2005年采用喷墨和旋涂新工艺研制出全彩色高分子发光示屏。2010年曹镛教授主持的新型高分子光电功能材料及发光器件项目获得国家自然科学二等奖。在产业化方面,2006年7月吉林省环宇显示技术(UDT)有限公司在长春高新区成立。2009年春季,UDT与荷兰OTB公司联合投资,应用Philips第一代LTPS基板,使用MERCK第一代高分子PLED材料的全彩色主动发光喷墨打印技术全自动封闭式薄膜封装在线式中试生产线PCAP-20成功通过验收测试,计划2010年投入试生产,预计UDT-OTB下一代PCAP-48也将在2011年底投入生产。


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