PLED 和 OLED 有什么不同:发光机理与工艺路线
2026-10-17 · 专业著作 · 百灵威授权转载
同样是通电发光,一边是实验室里用蒸镀设备做小尺寸器件,一边是有人讨论把发光材料“印”成大面积的屏。PLED 和 OLED 这两个词经常混着用,实际是两条不同的材料与工艺路线,分不清就容易在选材料、比数据的时候出错。
一、两个名字的范围不一样
严格说,OLED 即有机发光二极管,是个大类,指以有机材料作发光层的电致发光器件;PLED 即聚合物发光二极管,是其中的一支,发光层用共轭聚合物,常见骨架有聚芴类、聚对苯撑乙烯类等。所以 PLED 都属于 OLED,而 OLED 不都是 PLED。日常交流里说 OLED,常默认指小分子蒸镀路线,这是习惯用法,不是定义。做材料评估时先确认对方讲的是哪一层、哪种成膜方式,比争名词更有用。
二、发光机理其实是同一套
两条路线的物理过程相同:电子和空穴从两侧注入,在发光层相遇形成激子,激子退激时发光。它们同样受自旋统计限制,单线态激子只占少数,多数以三线态形式存在。只用单线态发光的荧光材料因此效率受限,磷光和 TADF 则设法把三线态利用起来。可三线态寿命偏长,浓度一高就会互相碰撞湮灭,也会被电极附近的电荷或缺陷淬灭,所以高亮度下效率滚降是共性难题。也就是说,效率上限更多取决于发光体本身和器件结构,比如传输层、阻挡层与注入层怎么搭配,而不取决于用的是聚合物还是小分子。
三、工艺路线的分野
小分子 OLED 多用真空蒸镀,膜厚和多层结构容易精确控制,重复性好;代价是需要真空设备与掩模,大面积均匀性和材料利用率不占优势。PLED 靠溶液法成膜,旋涂、刮涂、喷墨打印都能用,设备门槛低,适合大面积与柔性基底,难点在成膜质量和多层化。蒸镀出来的膜致密、界面清晰,对多层能级匹配有利;溶液法省料,但大面积均匀性要靠涂布设备和干燥工艺来保证,同一片基板上不同位置的膜厚差异会直接反映到发光是否均匀上。多层结构是两条路线共同的需求,可溶液法做第二层时,溶剂很容易把下面已成好的膜重新溶解,通常要靠正交溶剂体系或把底层交联来规避,干燥过程也会影响形貌。
四、怎么选,看约束条件
目标是高分辨率小尺寸、成熟多层结构、较长使用寿命,蒸镀小分子路线更稳妥;要大面积、低成本、卷对卷或喷墨打印,溶液法的吸引力更大。实验室评价新发光体时先看溶解性与成膜性:溶得好、能出均匀膜,才谈得上旋涂;溶解性差或必须精确多层的,就走蒸镀。两条路线的界限也没那么死,可溶液法的小分子、可交联的聚合物都在被尝试,选型时按手上的设备和材料体系衡量即可。另外要注意,两条路线的数据不能直接横比,同一个发光体换了成膜方式和器件结构,效率、色坐标和寿命都可能变化。水氧控制与封装、材料纯度这两件事谁都绕不开;聚合物有分子量分布,批间差异要留意,小分子则多靠升华提纯保纯度。
五、小结
一句话:OLED 是大类,PLED 是其中走溶液法的一支,机理相同而工艺不同。
记住:先按面积、成本和溶解性选路线;两条路线的效率与寿命数据不能直接横比。
一、两个名字的范围不一样
严格说,OLED 即有机发光二极管,是个大类,指以有机材料作发光层的电致发光器件;PLED 即聚合物发光二极管,是其中的一支,发光层用共轭聚合物,常见骨架有聚芴类、聚对苯撑乙烯类等。所以 PLED 都属于 OLED,而 OLED 不都是 PLED。日常交流里说 OLED,常默认指小分子蒸镀路线,这是习惯用法,不是定义。做材料评估时先确认对方讲的是哪一层、哪种成膜方式,比争名词更有用。
二、发光机理其实是同一套
两条路线的物理过程相同:电子和空穴从两侧注入,在发光层相遇形成激子,激子退激时发光。它们同样受自旋统计限制,单线态激子只占少数,多数以三线态形式存在。只用单线态发光的荧光材料因此效率受限,磷光和 TADF 则设法把三线态利用起来。可三线态寿命偏长,浓度一高就会互相碰撞湮灭,也会被电极附近的电荷或缺陷淬灭,所以高亮度下效率滚降是共性难题。也就是说,效率上限更多取决于发光体本身和器件结构,比如传输层、阻挡层与注入层怎么搭配,而不取决于用的是聚合物还是小分子。
三、工艺路线的分野
小分子 OLED 多用真空蒸镀,膜厚和多层结构容易精确控制,重复性好;代价是需要真空设备与掩模,大面积均匀性和材料利用率不占优势。PLED 靠溶液法成膜,旋涂、刮涂、喷墨打印都能用,设备门槛低,适合大面积与柔性基底,难点在成膜质量和多层化。蒸镀出来的膜致密、界面清晰,对多层能级匹配有利;溶液法省料,但大面积均匀性要靠涂布设备和干燥工艺来保证,同一片基板上不同位置的膜厚差异会直接反映到发光是否均匀上。多层结构是两条路线共同的需求,可溶液法做第二层时,溶剂很容易把下面已成好的膜重新溶解,通常要靠正交溶剂体系或把底层交联来规避,干燥过程也会影响形貌。
四、怎么选,看约束条件
目标是高分辨率小尺寸、成熟多层结构、较长使用寿命,蒸镀小分子路线更稳妥;要大面积、低成本、卷对卷或喷墨打印,溶液法的吸引力更大。实验室评价新发光体时先看溶解性与成膜性:溶得好、能出均匀膜,才谈得上旋涂;溶解性差或必须精确多层的,就走蒸镀。两条路线的界限也没那么死,可溶液法的小分子、可交联的聚合物都在被尝试,选型时按手上的设备和材料体系衡量即可。另外要注意,两条路线的数据不能直接横比,同一个发光体换了成膜方式和器件结构,效率、色坐标和寿命都可能变化。水氧控制与封装、材料纯度这两件事谁都绕不开;聚合物有分子量分布,批间差异要留意,小分子则多靠升华提纯保纯度。
五、小结
一句话:OLED 是大类,PLED 是其中走溶液法的一支,机理相同而工艺不同。
记住:先按面积、成本和溶解性选路线;两条路线的效率与寿命数据不能直接横比。