有机发光二极管的材料特点及原理
有机发光二极管
有机发光二极管有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode，简称OLED）是一种基于有机半导体材料的光电器件。
它具有自发光、薄、柔性、广色域、高对比度、快速响应等优点，因此在显示技术领域有着广泛的应用前景。
本文将从OLED基本原理、发展历程、应用领域和前景等方面进行介绍。
OLED的基本原理是利用有机材料在电场的作用下发光的特性。
OLED器件结构包括发光层、电子传输层和空穴传输层。
当施加电压时，电子从电子传输层注入发光层，空穴从空穴传输层注入发光层，通过载流子的复合发光，从而产生可见光。
OLED的发光原理与传统的液晶显示器不同，它不需要背光源，因此可以实现自发光。
有机发光二极管起源于20世纪80年代初期的研究工作。
当时的研究人员发现某些有机物质在电场作用下会发光，这为有机发光二极管的发展奠定了基础。
随着有机材料和器件技术的不断进步，OLED 的亮度、效率和稳定性得到了显著提高。
1997年，三星电子推出了世界上第一款商用化的OLED显示器，打开了OLED商业化的大门。
随后，各大厂商纷纷加入到OLED技术的研发和应用中。
OLED在显示技术领域具有广泛的应用前景。
目前，OLED主要应用于手机屏幕、电视机、电子阅读器等消费电子产品中。
相比传统的液晶显示器，OLED具有更高的色域和对比度，能够呈现出更真实、生动的图像。
同时，OLED还具有柔性、轻薄等特点，可以应用于可弯折屏幕、可穿戴设备等领域。
另外，OLED还可以用于照明领域，具有节能、环保的特点。
一些研究者正在探索将OLED应用于医疗、汽车、航空航天等领域。
然而，OLED仍然面临一些挑战和限制。
首先，OLED的寿命较短，发光层易受潮湿和氧气的侵蚀。
其次，OLED的成本较高，目前仍然无法与液晶显示器竞争。
此外，OLED的量子效率仍有提升的空间，需要进一步提高发光效率和能耗。
因此，研究人员正在努力解决这些问题，推动OLED技术的进一步发展。
有机发光二极管实验报告
有机发光二极管实验报告实验报告：有机发光二极管摘要：本实验旨在通过研究有机发光二极管（OLED）的特性和性能，了解其在光电器件领域中的应用潜力。
实验中我们搭建了一个有机发光二极管的电路，并对其进行了电流-电压特性的测试和发光效果的观察。
实验结果表明，有机发光二极管具有低电压驱动、高亮度和寿命长的特点，具备较大的应用前景。
1.引言有机发光二极管（OLED）是一种可以通过在有机材料中施加电场而发光的器件。
它由一层或多层的有机材料薄膜组成，两端设置正负极，并在电场刺激下，能够发出可见光。
OLED具有许多优势，如低电压驱动、高亮度、高对比度和寿命长等，因此在显示屏、照明和光伏电池等领域有着广泛的应用。
2.实验目的1)了解有机发光二极管的基本结构和工作原理；2)掌握有机发光二极管的电流-电压特性；3)观察有机发光二极管的发光效果。
3.实验材料和方法实验材料：有机发光二极管、电流表、电压表、电阻、电源等。
实验步骤：1)将有机发光二极管与电源、电流表和电压表连接成电路；2)依次调整电源电压，记录下电流和电压的数值；3)观察有机发光二极管的发光效果。
4.实验结果与分析实验中我们记录下了不同电流下的电压值，并通过绘制电流-电压曲线进行分析。
同时，我们观察到有机发光二极管的发光效果，并比较了其亮度和颜色与电流的关系。
电流-电压特性曲线显示出明显的非线性特征。
在较低的电流下，电压-电流曲线近似呈线性关系，但在较高电流下，电压随电流增大呈现更为陡峭的增长趋势。
这表明有机发光二极管的电阻不是固定的，随着电压的增加而变化。
观察有机发光二极管的发光效果，我们发现其亮度和颜色与电流的变化呈正相关关系。
随着电流的增加，亮度逐渐增大，并且颜色由较暗的蓝色转变为明亮的蓝色。
这表明有机发光二极管的发光效果可以通过控制电流大小来调节。
5.结论本实验通过研究有机发光二极管的特性和性能，掌握了其电流-电压特性和发光效果。
实验结果表明，有机发光二极管具有低电压驱动、高亮度和寿命长的特点，可以广泛应用于显示屏、照明和光伏电池等领域。
有机发光二极管的原理是
有机发光二极管的原理是
有机发光二极管(OLED)的工作原理可以简要总结为以下几个步骤:
1. 加入电压
向OLED器件施加外部电压,其阳极和阴极之间形成一个电场。
2. 电子发光层注入载流子
在电场作用下,阴极会注入电子,阳极会注入电洞到发光层。
发光层材料具有电子传输性,可以传递载流子。
3. 电子孔在发光层复合
发光层内部,电子和电洞相遇并复合,这会使电子从高能级跃迁到低能级,并释放出能量差所对应的光子,此过程称为电致发光。
4. 光子穿透阳极
发光层释放出的光子会向各个方向传播,其中一部分会抵达阳极。
如果阳极使用透明材料制成,光子可以穿透阳极射出。
5. 形成图像
OLED像素以矩阵排布,通过控制每个像素点的电压及发光强度,可以形成所需要的图像、视频等视觉信息。
6. 色彩调变
通过改变发光层的材料制成,可以emit不同颜色的光,如红绿蓝三原色光,组合可形成各种颜色。
7. 提高发光效率
加入载流子传输层、电子阻隔层等结构,可以提高注入效率,增强载流子复合几率,从而提高发光量子效率。
8. 延长使用寿命
选择稳定的材料,优化各层的厚度,封装技术等,可以大幅延长OLED的使用寿命。
综上所述,OLED的发光原理利用了有机半导体材料的电致发光性能,通过电子迁跃发光形成图像,是一种全固态的自发光显示技术,具有发光效率高、响应速度快
等优点。
有机电致发光材料及器件导论
有机电致发光材料及器件导论引言：近年来，由于有机电致发光材料及器件的研究和应用取得了巨大的进展，成为光电领域的研究热点之一、有机电致发光材料及器件具有很高的发光效率、易于制备、柔性可折叠等特点，被广泛应用于平板显示、照明、生物传感等领域。
本文将介绍有机电致发光材料及器件的基本原理、制备方法以及应用前景。
一、有机电致发光材料的基本原理有机电致发光材料是一种能够通过施加电场来实现发光的材料，其基本原理是在有机半导体材料中注入载流子，通过载流子在材料中的扩散和再组合过程中释放出能量，从而产生发光。
一般来说，有机电致发光材料包括发光层、载流子注入层和电极层等。
载流子注入层用于实现载流子从电极注入到发光层，电极层用于提供足够的电场以驱动载流子在发光层中运动。
二、有机电致发光材料的制备方法1.分子设计法：有机电致发光材料的制备通常需要合成复杂的有机分子，具有特殊的分子结构和能级分布。
通过分子设计法，可以设计出具有良好光电性能的有机分子，进而制备出高效的电致发光材料。
2.整体法：整体法是一种将有机分子溶解在溶剂中，通过溶液沉积、旋涂等技术制备电致发光材料的方法。
这种方法制备的电致发光材料结构均匀、制备成本较低，但是光电转换效率较低。
3.蒸发法：蒸发法是一种将有机分子在真空条件下蒸发沉积在基板上的方法。
这种方法制备的电致发光材料具有较高的光电转换效率和较好的膜层质量，但是制备过程较为复杂。
三、有机电致发光器件的制备方法1.有机电致发光二极管（OLED）：OLED是一种采用有机电致发光材料制备的光电器件，具有高亮度、广色域、快速响应等特点。
OLED器件由ITO透明导电玻璃基板、有机电致发光层、载流子注入层和金属电极等组成。
制备OLED器件的方法主要有真空蒸发法、旋转涂敷法和喷墨印刷法等。
2.有机电致发光场效应晶体管（OFET）：OFET是一种利用有机电致发光材料制备的场效应晶体管。
OFET器件由基底、源极、漏极和门极等组成，其中源极和漏极之间的有机电致发光材料层起到了发光的作用。
OLED结构及特点
OLED结构及特点一、OLED的结构及发光原理有机发光二极管（OLED）是一种由柯达公司开发并拥有专利的显示技术，这项技术使用有机聚合材料作为发光二极管中的半导体（semiconductor）材料。
聚合材料可以是天然的，也可能是人工合成的，可能尺寸很大，也可能尺寸很小。
蛋白质和DNA就是有机聚合物的例子。
OLED基本架构是由ITO（氧化铟锡）与电力的正极相连，再加上一个金属阴极，包成如三明治的结构。
整个架构层中包括了：空穴传输层、发光层和电子传输层。
在电场的作用下，阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，迁移到发光层。
当而正在发光层相遇时，产生能量激子，从而激发发光分子产生可见光。
当电力供应至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮，依其配方不同产生红绿蓝光，按照三基色原理形成基本色彩。
OLED具备自发光功能，而LCD自身不发光，需要背光源支持，即光源来自显示面板下方。
LCD与背光源共同构成LCM，其中LCD一般采用多层级结构，主要由偏光片、玻璃基板、彩色滤光片、透明电极、TFT、液晶等面板材料组成，而背光源主要由光源、导光板、光学用模片、结构件等组成。
二、OLED分类及特点按照驱动方式分类，OLED可以分为AMOLED（AcTIve MatrixOLED，主动矩阵OLED，或称有源矩阵OLED）和PMOLED （Passive MatrixOLED，被动矩阵OLED，或称无源矩阵OLED）。
其中PMOLED单纯的以阴阳极构成矩阵状，以扫描方式点亮阵列中的像素，每个像素都是操作在脉冲模式下，为瞬间高亮度发光，优点是工艺简单、成本较低，缺点是不适合应用在大尺寸与高分辨率面板上，不符合发展趋势。
AMOLED则是采用独立的TFT去控制每个像素，每个像素皆可以连续且独立发光，优点是驱动电压低，发光组件寿命长，缺点是工艺复杂，成本不易控制。
AMOLED占据了OLED市场的绝大部分份额，代表着主流的发展方向，目前市场上所说的OLED产品一般默认是AMOLED。
oled有机发光材料
oled有机发光材料有机发光二极管（OLED）是一种新型的发光材料，它具有高对比度、快速响应、柔性、薄型化等特点，因此在显示技术领域具有广阔的应用前景。
本文将对OLED有机发光材料进行深入探讨，包括其基本原理、材料特性、制备工艺以及应用前景等方面。
OLED有机发光材料是一种由有机化合物构成的发光材料，其发光原理是通过在有机材料中加入电子和空穴，使之在电场的作用下发生复合，从而产生光子。
与传统的LED发光材料相比，OLED有机发光材料具有更高的发光效率和更广泛的发光颜色范围，可以实现全彩显示。
此外，OLED还具有自发光、柔性、薄型化等特点，可以制成柔性显示器、透明显示器等各种形态的显示设备。
在OLED有机发光材料的制备过程中，材料的选择至关重要。
常见的有机发光材料包括有机小分子材料和有机聚合物材料。
有机小分子材料具有较高的发光效率和纯度，但制备工艺复杂，成本较高；而有机聚合物材料具有较低的制备成本和较好的柔性，但发光效率和稳定性有待提高。
因此，如何选择合适的有机发光材料并优化制备工艺，是当前研究的重点之一。
目前，OLED有机发光材料已经在手机、电视、平板电脑等各种显示设备中得到广泛应用。
其优越的显示效果和柔性设计，使其在可穿戴设备、车载显示、智能家居等领域也具有广阔的应用前景。
未来随着技术的不断进步，OLED有机发光材料有望实现更高的发光效率、更广泛的应用领域。
综上所述，OLED有机发光材料作为一种新型的发光材料，具有独特的优势和广阔的应用前景。
随着技术的不断发展，相信OLED有机发光材料将在未来的显示技术领域发挥越来越重要的作用。
希望本文的介绍能够对OLED有机发光材料有所了解，并为相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。
OLED结构及发光原理
OLED结构及发光原理OLED（有机发光二极管）是一种采用有机材料作为发光材料的显示技术。
它不同于传统的液晶显示技术，具有更大的发展潜力和优越的显示效果。
OLED结构简单、制作过程简便，还具有自发光、可柔性制造等独特优点。
它的发光原理基于电致发光效应，通过电流激发有机材料产生发光。
下面将详细介绍OLED的结构及发光原理。
OLED的结构主要包括：阳极、有机发光材料层、电子传输层、发光层、空穴传输层和阴极。
其中，阳极和阴极由传导性较好的金属材料制成，如铝或银，阳极通常使用透明导电材料，如氧化铟锡（ITO）。
有机发光材料层则是采用能够发光的有机材料，如聚合物或小分子，作为发光介质。
电子传输层和空穴传输层分别提供电子和空穴的传输路径，以便于材料中电子空穴对的再组合，实现发光效果。
OLED的发光原理主要基于电致发光效应。
当在OLED器件施加电压时，电子从阴极流入发光层，而空穴从阳极流入发光层，通过电子传输层和空穴传输层的导电性，电子和空穴在发光层中相遇，形成电荷复合。
在电荷复合的过程中，能量会以光子的形式释放出来，产生光电效应。
OLED的有机发光材料分为小分子和聚合物两种类型。
小分子OLED主要由四个层组成，即碰撞层、电子传输层、发光层和空穴传输层。
其中，碰撞层旨在提供电子和空穴之间的最大复合机会，电子和空穴通过电传输层和空穴传输层的导电性更容易相互碰撞复合。
而聚合物OLED则是将电子传输层和空穴传输层融合成一层，将发光材料溶解于其中，整个结构更简单。
OLED的发光原理可以通过能带结构理解。
在OLED中，能带是指电子和空穴能量水平的分布。
当施加电压时，电子从阴极流向发光材料层，空穴从阳极流向发光材料层，电子将降至低能级，空穴将升至高能级，随后电子空穴对发生复合，形成发光效果。
OLED的发光原理还与有机材料的分子结构有关。
有机材料通常是由碳、氢、氮、氧等元素组成的复杂有机分子，它们可以通过不同的化学结构和有机化合物进行调控。
OLED结构原理及发光过程
OLED结构原理及发光过程OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）是一种基于有机材料的发光技术，具有自发光、高亮度、高对比度、宽可视角度、高响应速度、低功耗等优点，因此被广泛应用于显示和照明领域。
OLED的结构原理主要包括以下几个部分：有机发光层、电子传输层、电子注入层、阳极和阴极。
有机发光层是OLED最核心的部分，它由一种或多种有机分子组成。
这些有机分子被称为发光材料，可以通过电子注入和激发来发光。
常用的有机发光材料包括小分子有机材料和聚合物有机材料。
有机发光层的特点是薄而柔软，能够被制成各种形状，因此OLED可以制成柔性显示器。
电子传输层主要用于电子的传输，将电子从阴极传输到有机发光层。
电子传输层通常是由一种或多种有机材料制成，具有高电子迁移率、低电子空穴生成率和合适的能带结构。
电子注入层位于电子传输层和阳极之间，用于提供电子向有机发光层注入的通道。
电子注入层通常采用低能障材料，以减小电子注入的阻抗。
阳极和阴极分别位于OLED的两端，它们是电流的进出口。
通常情况下，阳极是透明的，以便光线透过。
阴极通常是由有高电子亲和力的金属制成，如铝或钙，以促进电子的注入。
OLED的发光过程主要包括电子注入、载流子复合和发光三个步骤。
在OLED中，电子从阴极注入到有机发光层，形成电子空穴对。
当电子和空穴相互遇到时，发生载流子复合，能量释放出来。
这些能量被部分转化为光子，即发光。
发光的颜色由有机发光材料的能带结构决定，不同的有机发光材料可以发射不同颜色的光。
OLED的发光效率与电子注入效率有关。
提高电子注入效率可以增加发光效率。
为了提高电子注入效率，通常会在有机发光层和阴极之间引入一层低电子能级的材料，以减小电子注入的能障。
此外，还可以通过优化有机分子的结构来提高电子注入效率。
总之，OLED通过电子注入和激发有机发光材料来发光。
它的结构原理包括有机发光层、电子传输层、电子注入层、阳极和阴极。
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• 激子会使得器件发光层中的有机分子被活化，进而使得有机分子最外层的电子从基态跃迁到激 发态，由于处于激发态的电子极其不稳定，其会向基态跃迁，在跃迁的过程中会有能量以光的
激子衰减 形式被释放出来，进而实现了器件的发光。
未来展望
虽然OLED显示产品已经进入了实用化的阶段，并在中小尺寸 的应用（如手机）上与LCD形成了有力的竞争，但OLED的技术优 势远未体现出来，高效率、高稳定性和低成本的有机电致发光材 料及其配套材料的开发都将是该领域艰巨而长期的工作，同时量 产技术和纯化技术更是未来OLED材 料领域研究的重点。未来， OLED显示产品和技术将向着小尺寸－中尺寸－大尺寸－超大尺寸、 单 色－多色－彩色、无源驱动－有源驱动、硬屏－软屏（柔性显 示）、高分辨率、透明显示及低成本制作的方向发展。
总之，无论是在显示领域，还是在照明领域的应用，OLED最终必须解 决成本问题，才能在市场中具有竞争力。
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发展历史
20世纪60年代，Pope等人就发现了有机半导体材料的电致发光 现象，但因为他们采用单晶蒽作为发光层，器件驱动电压高，发光 亮度低，并没有引起人们的重视。
1987 年，美国 Kodak 公司的 Tang 等人采用有机小分子半导体 材料研制成功低电压、高亮度的有机发光二极管(OLED)，第一次 展示出了有机发光器件广泛的应用前景。
此后，OLED 成为学术界和产业界的研究热点，OLED 的出现和 发展带动了有机光电材料和器件的迅速发展。
发展历史
OLED技术的发展史是与OLED材料与器件的发展密不可分的。 荧光材料为最早应用的第一代OLED 材料，此类材料受自旋禁阻的 限制只能利用25%的单线态激子发光，限制了器件的效率。
1998年，Forrest报道了磷光材料发光器件可达到100%的内量子 效率。目前效率最高的报道都是基于磷光材料，但是磷光材料价格 比较高，器件的稳定性也比荧光的差，且蓝色磷光材料的效率和寿 命一直达不到产业的要求。
材料特点
OLED材料按发光性质又可分为荧光材料和磷光材料，荧光材 料是单重态激子发光，由于受电子自旋统计的限制，其器件的内量 子效率最大不超过25％，但荧光材料具有器件长期稳定性的优点。
磷光材料是三重态激子发光，由于可以实现100％的激子发射， 因此用磷光材料制备的OLED具有高效率的特点，但目前蓝光磷光材 料仍然存在稳定性的问题，极大地限制了磷光材料的应用。
另一种是静态的驱动方式(AM -OLED)。这种方式是制作薄膜 晶体管(TFT)阵列 ， 每一个晶体管对应一个OLED像素 ， 需要像素 点亮时，打开相应的晶体管驱动OLED，并使之连续发光。
一、显示领域
应用领域
作为显示器件, OLED具有全固态、主动发光、高对比度、响应速度 快、视角宽、色彩逼真、清晰度高、超薄、易于柔性显示等诸多优点。 目前OLED已广泛应用于手机、个人数据处理器等中小尺寸显示产品。据 NFD Display Search公司预测, 2020年之后将超过350亿美元，届时， OLED电视将成为最大的应用。
小分子和高分子材料它们的差异主要表现在器件的制备工艺不 同，小分子材料主要采用真空热蒸发工艺，高分子材料则采用更简 单的旋转涂覆或喷墨工艺。目前真正在OLED产品中应用的是热蒸镀 的小分子材料，而高分子材料其器件的性能还远没有达到要求，但 其简单的加工工艺为未来OLED的应用降低成本提供了有效途径。
还有电极材料，在阳极材料的选择上，材料本身必须具有 高功函数和好的透光性，具有4.5~5.3eV的高功函数、性质稳 定且透光的ITO透明导电膜已经被广泛应用于阳极。在阴极部 分，为了增加元件的发光效率，电子的注入通常需要低功函数 的Ag、Al、Ca、In、Li与Mg等金属，或低功函数的复合金属 来制作阴极。
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二、照明领域
应用领域
作为照明光源，除了和无机LED一样具有绿色、环保、节能等优越 性能外，OLED还具有有别于无机LED的独特的优点：
1. 目前唯一的面光源，其光利用率高； 2. 非常容易用简单的工艺如印刷技术做 成大面积； 3. 可以做在塑料等超薄、轻重量的柔性 基板上，具有轻、薄、可弯曲等特点，应 用更加灵活、方便； 4. 目前唯一一个可作成透明的照明光源。
OLED不像LED那样以单个像素为主 ， 而是需要大量像素的组 合，形成OLED 阵列。要点亮这些像素就需要相应的驱动电路 ， 一般通过两种方式来实现。
一种是以动态扫描的方式(PM-OLED)。这种方式采用共阴极 结构 ， 即把各像素的阴极与行电极相连 ， 而阳极与列电极相接 ， 行列交叉点组成像素矩阵 。 当需要某一行发光时 ， 与之交叉的相 应列都加上正电压 ， 无关列上不加电压 ， 此时该行若接地就可以 点亮该行 , 以此类推形成逐行扫描。
材料特点
最近，人们通过分子结构的设计来 减小单重态和三重态能级的能级差， 实现了三重态激子到单重态激子的上 转换过程，合成出了同样具有100％ 激子利用率的热失活延迟荧光材料， 这类材料不但具有荧光材料的高稳定 性的优点，也具有磷光材料高效率的 特性，被认为是第三代OLED材料。
材料特点
除了发光材料，OLED器件中的配套材料也非常重要，如电 子传输材料和空穴传输材料，其要求必须具有良好的成膜特性、 良好的电、热稳定性和高的载流子迁移特性。
工作原理
OLED是一种电流注入型器件，它的电致发光包括载流子注入、载流子 传输、载流子复合和激子衰减四个过程，它们直接决定了器件的性能。
工作原理
• OLED在电场的作用下，阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动，分别向空穴传输层 载流子注入 和电子传输层移动。
• 电子传输层和空穴传输层会分别将电子和空穴移动到器件发光层的界面处，使得器件发光层界 载流子传输 面处的电子和空穴得以累积。
有机发光二极管
Contents 目录
发展历史 材料特点 工作原理
应用领域
未来展望
有机发光二极管（OLED）是近年来开 发出的一种新型发光二极管，其具备简单 的制备工艺、较低的工作电压、丰富的材 料来源、高效能、低能耗、色彩丰富及平 面发光、超薄等诸多优异特性，受到全球 显示和照明产业界的普遍关注。
发展历史
近年来又提出了称为第三代 OLED 的材料的热活化延迟荧光材料。 这种材料属于荧光材料，但可以通过三线态激子的反转换实现 100% 的发光效率。随着有机发光材料和器件的发展，近年来关于有机半导 体基础理论方面的研究也越来越受到科学界的重视。
目前, OLED的发光效率和稳定性已满足中小尺寸显示器的要求, 并广泛应用在仪器仪表和高端智能手机上, 大尺寸OLED电视机已经 开始进入市场。今后一段时期里, OLED大尺寸技术将不断完善, 同 时OLED照明产品也将逐步进入到人们的日常生活。
未来展望
据 Yole Development 2012 年预测, 全球OLED照明产业在2020年达到 17亿美元。未来2-5年是OLED照明技术、产业、市场发展的关键时期。 OLED照明屏体将向大面积化、高可靠性及高效率发展, 通过原材料选型、制 备工艺改进降低制造成本。从应用领域来看, OLED照明产品将首先应用在装 饰和室内照明市场上, 未来将逐步拓展到通用照明及广告、医疗、工业、汽 车等领域。可以预见的是, 未来将会有更多的企业、机构以及投资者进入该 领域, 技术的竞争将更加激烈, 这无疑将推动 OLED照明技术更快走进人们的 生活, 促进WOLED 照明产业在全世界范围内取得更大的发展。
材料特点
有机发光二极管 (OLED)是电致有机材料发光器件，根据发光材 料的结构和性质，大致可分为三类：(1)低分子聚合物；(2)高分子聚 合物；(3)镧系有机金属 。
OLED具有柔性弯曲的特点，可以做在塑料等超薄、轻重量的柔 性可弯曲的基板上，具有轻、薄、可弯曲等特点，应用更加灵活、 方便。
材料特点