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文檔簡(jiǎn)介

1、1什么是有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)(什么是有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)(5分,分,P4) ?和和LCD、PDP、LED相比相比, 簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述OLEDs優(yōu)優(yōu)點(diǎn)。(點(diǎn)。(15分,分,P16-17)簡(jiǎn)述有機(jī)電致發(fā)光器件的工作原理(簡(jiǎn)述有機(jī)電致發(fā)光器件的工作原理(10分分,P41-47),器件結(jié)構(gòu)及其分類?),器件結(jié)構(gòu)及其分類? (10分分,P32-40)簡(jiǎn)述影響簡(jiǎn)述影響OLEDs器件效率的因素(器件效率的因素(5分,分,P54),和),和 OLEDs器件的老化機(jī)制(器件的老化機(jī)制(15分分,P55-58)有機(jī)薄膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)器件性能的影響有機(jī)薄膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)器件性能的影響(20分,分,P59-63)有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)有機(jī)發(fā)光

2、顯示技術(shù)(OLED) 王王 振振31 有機(jī)電致發(fā)光顯示簡(jiǎn)介有機(jī)電致發(fā)光顯示簡(jiǎn)介2 有機(jī)電致發(fā)光基本理論有機(jī)電致發(fā)光基本理論3 有機(jī)電致發(fā)光材料有機(jī)電致發(fā)光材料1 有機(jī)電致發(fā)光顯示簡(jiǎn)介有機(jī)電致發(fā)光顯示簡(jiǎn)介有機(jī)電致發(fā)光顯示有機(jī)電致發(fā)光顯示: 又稱有機(jī)電致發(fā)光二極管或者有機(jī)發(fā)光顯示(又稱有機(jī)電致發(fā)光二極管或者有機(jī)發(fā)光顯示(Organic Light Emitting Diodes,OLEDs) 20世紀(jì)中期,一種基于納米技術(shù)和材料科學(xué)的新世紀(jì)中期,一種基于納米技術(shù)和材料科學(xué)的新型平板顯示技術(shù)。型平板顯示技術(shù)。4有機(jī)電致發(fā)光:有機(jī)電致發(fā)光:指有機(jī)材料指有機(jī)材料在電流或者電場(chǎng)的激發(fā)作用在電流或者電場(chǎng)的激

3、發(fā)作用下發(fā)光的現(xiàn)象。下發(fā)光的現(xiàn)象。顯顯示示器器發(fā)光型發(fā)光型受光型受光型CRT(陰極射線管陰極射線管)PDP(等離子顯示器等離子顯示器)FED(場(chǎng)發(fā)射顯示器場(chǎng)發(fā)射顯示器)LED(發(fā)光二極管發(fā)光二極管)VFD(真空熒光顯示器真空熒光顯示器)LCD(液晶顯示器液晶顯示器)ECD(電致變色顯示器電致變色顯示器)平平板板顯顯示示器器有機(jī)電子學(xué)有機(jī)電子學(xué)(Organic Electronics):研究有機(jī)材料的電子過程與有機(jī)材料光電子特性的科學(xué)研究有機(jī)材料的電子過程與有機(jī)材料光電子特性的科學(xué)有機(jī)半導(dǎo)體材料與器件有機(jī)半導(dǎo)體材料與器件n有機(jī)發(fā)光顯示器有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)n有機(jī)晶體管有機(jī)晶體管n有機(jī)太陽能

4、電池有機(jī)太陽能電池n其它有機(jī)電子元器件,如:其它有機(jī)電子元器件,如:有機(jī)激光器、有機(jī)存儲(chǔ)器、有機(jī)傳感器等有機(jī)激光器、有機(jī)存儲(chǔ)器、有機(jī)傳感器等電子傳輸層電子傳輸層 空穴傳輸層空穴傳輸層玻璃基板玻璃基板金屬陰極金屬陰極 發(fā)光層發(fā)光層ITOhv8有機(jī)電致發(fā)光現(xiàn)象的發(fā)展過程:有機(jī)電致發(fā)光現(xiàn)象的發(fā)展過程: 1963年,美國(guó)年,美國(guó) New York大學(xué)的大學(xué)的Pope等人等人以電解質(zhì)以電解質(zhì)溶液為電極,在溶液為電極,在高達(dá)高達(dá)400 V直流電壓,觀察到了有直流電壓,觀察到了有機(jī)芳香族機(jī)芳香族Anthracene(蒽)的很微弱的藍(lán)色電致發(fā)(蒽)的很微弱的藍(lán)色電致發(fā)光。(光。(世界上第一篇有關(guān)世界上第一篇有

5、關(guān)OLED的文獻(xiàn))的文獻(xiàn)) 驅(qū)動(dòng)電壓太高,缺乏在顯示器上的應(yīng)用驅(qū)動(dòng)電壓太高,缺乏在顯示器上的應(yīng)用,一直未能,一直未能引起人們廣泛關(guān)注而只是被用作有機(jī)分子的基礎(chǔ)研引起人們廣泛關(guān)注而只是被用作有機(jī)分子的基礎(chǔ)研究。究。 1987年,伊士曼柯達(dá)公司的年,伊士曼柯達(dá)公司的C.W. Tang及及Steve Van Slyke等人發(fā)明以真空蒸鍍法制成多層式結(jié)構(gòu)的的等人發(fā)明以真空蒸鍍法制成多層式結(jié)構(gòu)的的OLED器件。器件的器件。器件的 工作電壓低(工作電壓低(10 V)、亮度)、亮度高(高(1000 cd/m2)、效率高()、效率高(1.51 lm/w)、壽命)、壽命長(zhǎng)(長(zhǎng)(100 h)。)。 一種可商業(yè)化和

6、性能優(yōu)異的平板顯示技術(shù)。一種可商業(yè)化和性能優(yōu)異的平板顯示技術(shù)。 有機(jī)電致發(fā)光器件發(fā)展的里程碑有機(jī)電致發(fā)光器件發(fā)展的里程碑9 同年,英國(guó)劍橋大學(xué)同年,英國(guó)劍橋大學(xué)卡文迪許卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)室的Jeremy Burroughes證明證明高分子有機(jī)聚合物高分子有機(jī)聚合物也有電致發(fā)光效也有電致發(fā)光效應(yīng)。應(yīng)。 1988年,日本年,日本Adachi等人報(bào)道了多層結(jié)構(gòu)等人報(bào)道了多層結(jié)構(gòu)OLEDs,擴(kuò)大材料的選擇范圍,提高器件的性能。擴(kuò)大材料的選擇范圍,提高器件的性能。 1990年英國(guó)劍橋大學(xué)的年英國(guó)劍橋大學(xué)的Friend等人成功的開發(fā)出以等人成功的開發(fā)出以涂布方式將多分子應(yīng)用在涂布方式將多分子應(yīng)用在OLE

7、D上,即上,即Polymer(多(多聚物,聚和物)聚物,聚和物) LED,亦稱,亦稱PLED。將將OLEDs擴(kuò)展擴(kuò)展到高分子聚物領(lǐng)域,成為到高分子聚物領(lǐng)域,成為OLEDs發(fā)展史上的發(fā)展史上的又一個(gè)又一個(gè)里程碑里程碑。 不但再次引發(fā)第二次研究熱潮,更確立了不但再次引發(fā)第二次研究熱潮,更確立了OLED在在二十一世紀(jì)產(chǎn)業(yè)中所占的重要地位二十一世紀(jì)產(chǎn)業(yè)中所占的重要地位10 1994年,年,Kido等人首次實(shí)現(xiàn)了白光等人首次實(shí)現(xiàn)了白光OLEDs(WOLEDs),應(yīng)用范圍擴(kuò)展到應(yīng)用范圍擴(kuò)展到固態(tài)照明領(lǐng)域固態(tài)照明領(lǐng)域,開啟開啟了了WOLEDs的研究之路的研究之路。 1998年,年,Baldo等人利用真空共蒸

8、發(fā)方法等人利用真空共蒸發(fā)方法,將高發(fā),將高發(fā)光效率有機(jī)磷光染料摻入發(fā)光層中,制備了光效率有機(jī)磷光染料摻入發(fā)光層中,制備了高效率高效率的小分子磷光的小分子磷光OLEDs,實(shí)現(xiàn)了,實(shí)現(xiàn)了同時(shí)利用單線態(tài)激子同時(shí)利用單線態(tài)激子和三線態(tài)激子發(fā)光和三線態(tài)激子發(fā)光,突破突破了傳統(tǒng)有機(jī)熒光材料電致了傳統(tǒng)有機(jī)熒光材料電致發(fā)光效率的發(fā)光效率的局限局限,將器件發(fā)光效率的上限,將器件發(fā)光效率的上限提高了三提高了三倍倍。OLED技術(shù)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)期。技術(shù)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)期。11 近年來有源近年來有源OLED(TFTOLED)成為)成為研究熱點(diǎn)。研究熱點(diǎn)。OLED所用的所用的TFT需采用多需采用多晶硅技術(shù),與晶硅技術(shù),

9、與LCD所用的所用的TFT有很大差有很大差別。別。OLED與低溫多晶硅技術(shù)結(jié)合使得與低溫多晶硅技術(shù)結(jié)合使得開發(fā)較大尺寸的顯示屏成為可能開發(fā)較大尺寸的顯示屏成為可能12 紅紅:2008年,年,德國(guó)德國(guó)Leo等人報(bào)道的等人報(bào)道的微腔器件微腔器件,81 lm/W(100 cd/m2)。 綠綠:2011年,加拿大多倫多大學(xué)的年,加拿大多倫多大學(xué)的Helander等人等人報(bào)報(bào)道道最大發(fā)光功率效率為最大發(fā)光功率效率為230 lm/W, 110 lm/W(10 000 cd/m2)。)。 藍(lán):藍(lán): 2010年,年,Chopra等人采用等人采用染料染料摻雜混合主體摻雜混合主體, 59 lm/W(100 cd/

10、m2 )。)。 白白:2011年,日本松下電工有限公司年,日本松下電工有限公司報(bào)道報(bào)道最大發(fā)光最大發(fā)光功率效率功率效率128 lm/W。13目前目前OLEDs的效率水平:的效率水平:LCD(液晶顯示)(液晶顯示) 利用液晶分子在外電場(chǎng)作用下,分子排利用液晶分子在外電場(chǎng)作用下,分子排列方向變化,使光(外光源)能夠通過液晶列方向變化,使光(外光源)能夠通過液晶材料,從而顯示信息的顯示器。材料,從而顯示信息的顯示器。16和和LCD、PDP、LED相比相比, OLEDs優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):材料選擇范圍廣:材料選擇范圍廣:有機(jī)小分子有機(jī)小分子/高分子聚合物高分子聚合物全固態(tài)主動(dòng)發(fā)光:全固態(tài)主動(dòng)發(fā)光:電流驅(qū)動(dòng)下,

11、有機(jī)材料發(fā)光。電流驅(qū)動(dòng)下,有機(jī)材料發(fā)光。高亮度(高亮度(1000 cd/m2)和高效率:)和高效率: 有機(jī)層薄,有機(jī)層薄,導(dǎo)電層和發(fā)射層可以采用多層結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電層和發(fā)射層可以采用多層結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)電壓低:驅(qū)動(dòng)電壓低:312 V。低功耗:低功耗:LCD需要逆光系統(tǒng),工作時(shí)會(huì)選擇性需要逆光系統(tǒng),工作時(shí)會(huì)選擇性地阻擋某些逆光區(qū)域,從而讓圖像顯現(xiàn)出來,地阻擋某些逆光區(qū)域,從而讓圖像顯現(xiàn)出來,OLED不需逆光系統(tǒng),耗電量小于不需逆光系統(tǒng),耗電量小于LCD。高對(duì)比度高對(duì)比度17被認(rèn)為是最有可能取代液晶顯示器的顯示技術(shù)。被認(rèn)為是最有可能取代液晶顯示器的顯示技術(shù)。寬視角(趨于寬視角(趨于1800):):LCD工作時(shí)

12、要阻擋光線,因工作時(shí)要阻擋光線,因而在某些角度上存在天然的觀測(cè)障礙。而在某些角度上存在天然的觀測(cè)障礙。OLED自身能自身能夠發(fā)光,所以視域范圍也要寬很多。夠發(fā)光,所以視域范圍也要寬很多??焖夙憫?yīng)(微秒量級(jí))快速響應(yīng)(微秒量級(jí))柔性可彎曲:柔性可彎曲:相較于相較于LED或或LCD的晶體層,的晶體層,OLED的有機(jī)層更薄、更輕而且更富于柔韌性,的有機(jī)層更薄、更輕而且更富于柔韌性,可以制備在可以制備在柔性襯底上。柔性襯底上。(1)1997-2001年,年,OLED的試驗(yàn)階段的試驗(yàn)階段在這個(gè)階段,在這個(gè)階段,OLED開始走出實(shí)驗(yàn)室,主要應(yīng)用在開始走出實(shí)驗(yàn)室,主要應(yīng)用在汽車音響面板,汽車音響面板,PDA

13、手機(jī)上手機(jī)上但產(chǎn)量非常有限,產(chǎn)品規(guī)格也很少,均為無源驅(qū)動(dòng),但產(chǎn)量非常有限,產(chǎn)品規(guī)格也很少,均為無源驅(qū)動(dòng),單色或區(qū)域彩色,很大程度上帶有試驗(yàn)和試銷性質(zhì)。單色或區(qū)域彩色,很大程度上帶有試驗(yàn)和試銷性質(zhì)。2001年全球銷售額僅年全球銷售額僅1.5億美元億美元OLED的應(yīng)用大概可以分為三個(gè)階段:的應(yīng)用大概可以分為三個(gè)階段:n(2)20022005年:年: 成長(zhǎng)階段成長(zhǎng)階段n這個(gè)階段人們將能廣泛接觸到帶有這個(gè)階段人們將能廣泛接觸到帶有OLED的產(chǎn)品,的產(chǎn)品,包括包括車載顯示器,車載顯示器,掌上電腦掌上電腦、手機(jī)、手機(jī)、DVD、數(shù)碼、數(shù)碼相機(jī)、頭盔用微顯示器和家電產(chǎn)品相機(jī)、頭盔用微顯示器和家電產(chǎn)品。產(chǎn)品正式

14、走。產(chǎn)品正式走入市場(chǎng),主要是進(jìn)入傳統(tǒng)入市場(chǎng),主要是進(jìn)入傳統(tǒng)LCD、VFD等顯示領(lǐng)域等顯示領(lǐng)域n仍以無源驅(qū)動(dòng)、單色或多色顯示、仍以無源驅(qū)動(dòng)、單色或多色顯示、10英寸以下面英寸以下面辦為主,但有源驅(qū)動(dòng)的、全彩色和辦為主,但有源驅(qū)動(dòng)的、全彩色和10英寸以上面英寸以上面板也開始投入使用。板也開始投入使用。n(3)2005年以后:年以后:OLED的成熟階段的成熟階段n隨著隨著OLED產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的日漸成熟,產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的日漸成熟,OLED將全面將全面出擊顯示器市場(chǎng)并拓展屬于自己的應(yīng)用領(lǐng)域。其出擊顯示器市場(chǎng)并拓展屬于自己的應(yīng)用領(lǐng)域。其各項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)將得到充分發(fā)掘和發(fā)揮。各項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)將得到充分發(fā)掘和發(fā)揮。n初步估

15、計(jì),除了傳統(tǒng)領(lǐng)域外,初步估計(jì),除了傳統(tǒng)領(lǐng)域外,OLED的各項(xiàng)技術(shù)的各項(xiàng)技術(shù)將在以下將在以下4個(gè)領(lǐng)域得到巨大發(fā)展:個(gè)領(lǐng)域得到巨大發(fā)展:n1、 3G/4G通信終端通信終端n2、壁掛電視和桌面電腦顯示器、壁掛電視和桌面電腦顯示器n3、軍事和特殊應(yīng)用、軍事和特殊應(yīng)用n4、柔軟顯示器、柔軟顯示器n3G/4G通信傳輸速率提高,傳輸高質(zhì)量語音數(shù)據(jù)和通信傳輸速率提高,傳輸高質(zhì)量語音數(shù)據(jù)和多媒體數(shù)據(jù),與之相適應(yīng)的通信終端顯示其葉必須多媒體數(shù)據(jù),與之相適應(yīng)的通信終端顯示其葉必須采用全色顯示,而且要能高質(zhì)量顯示動(dòng)態(tài)圖像采用全色顯示,而且要能高質(zhì)量顯示動(dòng)態(tài)圖像n目前看,可滿足要求的顯示技術(shù)為目前看,可滿足要求的顯示技

16、術(shù)為TFT-LCD技術(shù)和技術(shù)和OLEDn但但TFT-LCD存在存在亮度不足,成本較高、視角寬度窄,亮度不足,成本較高、視角寬度窄,響應(yīng)速度慢、溫度特性差響應(yīng)速度慢、溫度特性差n相比之下,相比之下, OLEDs手機(jī)可以在太陽光下、寒冷環(huán)手機(jī)可以在太陽光下、寒冷環(huán)境工作,播放視頻而無拖尾、耗電量低。境工作,播放視頻而無拖尾、耗電量低。OLED一一旦技術(shù)成熟,產(chǎn)量規(guī)模擴(kuò)大之后,必成為旦技術(shù)成熟,產(chǎn)量規(guī)模擴(kuò)大之后,必成為3G/4G終終端顯示器的主流端顯示器的主流n3G/4G通信終端通信終端壁掛電視和桌面電腦顯示器壁掛電視和桌面電腦顯示器nOLED非常薄,所以未來的非常薄,所以未來的OLED可以掛在墻上

17、,不可以掛在墻上,不再占用室內(nèi)空間再占用室內(nèi)空間n對(duì)于桌面電腦,現(xiàn)在的趨勢(shì)是主機(jī)越來越小,而顯示對(duì)于桌面電腦,現(xiàn)在的趨勢(shì)是主機(jī)越來越小,而顯示器尺寸越來越大,顯示效果堪比器尺寸越來越大,顯示效果堪比CRT的的OLED憑借超憑借超薄結(jié)構(gòu),必將成為桌面電腦顯示器的有力競(jìng)爭(zhēng)者薄結(jié)構(gòu),必將成為桌面電腦顯示器的有力競(jìng)爭(zhēng)者左圖:左圖:LG 55英寸英寸4 mm的的OLED-TV;右圖:三星;右圖:三星 55英寸英寸5 mm的的OLED-TV 軍事和特殊用途軍事和特殊用途OLED為全固態(tài)器件,無真空腔,無液態(tài)成分,所以為全固態(tài)器件,無真空腔,無液態(tài)成分,所以不怕震動(dòng)。加上高分辨率和寬工作溫度范圍,必然得不怕

18、震動(dòng)。加上高分辨率和寬工作溫度范圍,必然得到軍事界的密切關(guān)注到軍事界的密切關(guān)注.高寒和強(qiáng)烈震動(dòng)環(huán)境等高寒和強(qiáng)烈震動(dòng)環(huán)境等柔軟顯示器柔軟顯示器n將導(dǎo)電玻璃基片換成導(dǎo)電塑料基片,采用同樣的將導(dǎo)電玻璃基片換成導(dǎo)電塑料基片,采用同樣的材料和類似工藝可以做成柔軟的有機(jī)發(fā)光顯示器材料和類似工藝可以做成柔軟的有機(jī)發(fā)光顯示器(Flexible OLED)n這種顯示器的實(shí)用化,將大大擴(kuò)展顯示器的應(yīng)用這種顯示器的實(shí)用化,將大大擴(kuò)展顯示器的應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)域nFOLED可以用作服裝裝飾、工藝品、標(biāo)牌等,也可以用作服裝裝飾、工藝品、標(biāo)牌等,也可以用來制作卷曲攜帶的病具有無線數(shù)據(jù)傳輸功可以用來制作卷曲攜帶的病具有無線數(shù)據(jù)傳輸

19、功能的電子報(bào)紙能的電子報(bào)紙nOLED仍然是一種有待成熟的新技術(shù),無論是技術(shù)仍然是一種有待成熟的新技術(shù),無論是技術(shù)發(fā)展還是產(chǎn)品開發(fā)方面均存在很大發(fā)展空間發(fā)展還是產(chǎn)品開發(fā)方面均存在很大發(fā)展空間應(yīng)用應(yīng)用26http:/www.oled- 可以卷起來的顯示器28OLED存在的問題:存在的問題:壽命:壽命:紅色和綠色紅色和綠色OLED器件壽命較長(zhǎng)大約器件壽命較長(zhǎng)大約800 kh,但藍(lán)色,但藍(lán)色OLED器件只有約器件只有約 200 kh 。制造:制造:目前造價(jià)還比較高。目前造價(jià)還比較高。水:水:遇水容易損毀。遇水容易損毀。有機(jī)發(fā)光材料納米薄膜,對(duì)有機(jī)發(fā)光材料納米薄膜,對(duì)ITO薄膜等缺陷敏感,薄膜等缺陷敏感

20、,對(duì)潔凈度敏感。對(duì)潔凈度敏感。n目前國(guó)際上目前國(guó)際上OLED技術(shù)發(fā)展有以下技術(shù)發(fā)展有以下幾個(gè)重要趨勢(shì):幾個(gè)重要趨勢(shì):n(1) 開發(fā)新型高效穩(wěn)定得開發(fā)新型高效穩(wěn)定得OLED有機(jī)材料,進(jìn)一有機(jī)材料,進(jìn)一步提高器件性能步提高器件性能n(2)改善生產(chǎn)工藝,提高器件穩(wěn)定性和成品率,改善生產(chǎn)工藝,提高器件穩(wěn)定性和成品率,以保證產(chǎn)品推向市場(chǎng)后的競(jìng)爭(zhēng)力以保證產(chǎn)品推向市場(chǎng)后的競(jìng)爭(zhēng)力n(3)研制彩色顯示屏及相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路研制彩色顯示屏及相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路n(4)為了實(shí)現(xiàn)大面積顯示,研發(fā)有源驅(qū)動(dòng)的為了實(shí)現(xiàn)大面積顯示,研發(fā)有源驅(qū)動(dòng)的OLED顯示器顯示器302 有機(jī)電致發(fā)光基本理論問題有機(jī)電致發(fā)光基本理論問題 2.1 有機(jī)材料

21、簡(jiǎn)介有機(jī)材料簡(jiǎn)介 2.2 有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)及工作原理有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)及工作原理 2.3 有機(jī)薄膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)器件性能的影響有機(jī)薄膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)器件性能的影響有機(jī)分子是由有機(jī)分子是由C、H、O、N、S等原子通過共價(jià)鍵按等原子通過共價(jià)鍵按一定的順序而形成的。一定的順序而形成的。31 2.1 有機(jī)材料簡(jiǎn)介有機(jī)材料簡(jiǎn)介有機(jī)材料分類:有機(jī)材料分類:根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)和分子量不同:根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)和分子量不同:小分子材料小分子材料和和高分子聚高分子聚合物合物;(;(一般用蒸鍍的方法;一般用甩膜,噴墨一般用蒸鍍的方法;一般用甩膜,噴墨打印等方法)打印等方法)根據(jù)功能可細(xì)分為:根據(jù)功能可細(xì)分為:空穴傳輸材料

22、、電子傳輸材料、空穴傳輸材料、電子傳輸材料、發(fā)光材料發(fā)光材料322.2 有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)及工作原理有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)及工作原理器件結(jié)構(gòu):器件結(jié)構(gòu): 三明治結(jié)構(gòu)三明治結(jié)構(gòu)l陽極:氧化錫銦(陽極:氧化錫銦(ITO)【透明、導(dǎo)電、高功函數(shù)透明、導(dǎo)電、高功函數(shù)】l陰極:低功函數(shù)金屬陰極:低功函數(shù)金屬【反射率高,功函數(shù)小,鋁、鎂銀反射率高,功函數(shù)小,鋁、鎂銀合金等合金等】l有機(jī)功能層:有機(jī)功能層:載流子傳輸層載流子傳輸層發(fā)光層發(fā)光層激子阻擋層激子阻擋層電極修飾層電極修飾層33空穴注入層空穴注入層:陽極修飾層;:陽極修飾層;電子注入層電子注入層:陰極修飾層:陰極修飾層電子和空穴阻擋層電子和空穴阻

23、擋層:激子阻擋層:激子阻擋層根據(jù)有機(jī)層數(shù)的不同,可分為:根據(jù)有機(jī)層數(shù)的不同,可分為:多層結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu)陽極陽極電子傳輸層電子傳輸層發(fā)光層發(fā)光層電子阻擋層電子阻擋層空穴傳輸層空穴傳輸層ITO陽極陽極襯底襯底空穴阻擋層空穴阻擋層空穴注入層空穴注入層電子注入層電子注入層單層結(jié)構(gòu)單層結(jié)構(gòu)陽極陽極ITO陽極陽極襯底襯底有機(jī)發(fā)光層有機(jī)發(fā)光層雙層結(jié)構(gòu)雙層結(jié)構(gòu)陽極陽極電子傳輸層電子傳輸層&發(fā)光層發(fā)光層空穴傳輸層空穴傳輸層&發(fā)光層發(fā)光層ITO陽極陽極襯底襯底三層結(jié)構(gòu)三層結(jié)構(gòu)陽極陽極電子傳輸層電子傳輸層發(fā)光層發(fā)光層空穴傳輸層空穴傳輸層ITO陽極陽極襯底襯底34根據(jù)發(fā)光方式不同,可分為根據(jù)發(fā)光方式不同

24、,可分為: 被動(dòng)矩陣被動(dòng)矩陣OLED和和主動(dòng)矩陣主動(dòng)矩陣OLED被動(dòng)矩陣被動(dòng)矩陣OLED(PMOLED): 具有具有陰極帶陰極帶、有機(jī)層以及、有機(jī)層以及陽陽極帶極帶。陽極帶與陰極帶相互垂直。陽極帶與陰極帶相互垂直。陰極與陽極的交叉點(diǎn)形成。陰極與陽極的交叉點(diǎn)形成像素像素,即,即發(fā)光部位發(fā)光部位。外部電路向選取。外部電路向選取的陰極帶與陽極帶施加電流,決的陰極帶與陽極帶施加電流,決定發(fā)光像素。每個(gè)像素的定發(fā)光像素。每個(gè)像素的亮度與亮度與施加電流成正比施加電流成正比。35PMOLED的的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):1、易于制造易于制造;2、用來顯示文本和圖標(biāo)時(shí)、用來顯示文本和圖標(biāo)時(shí)效率最高效率最高,適于制,適于制作小

25、屏幕作小屏幕(對(duì)角線對(duì)角線2-3英寸英寸)。例如移動(dòng)電話、掌。例如移動(dòng)電話、掌上型電腦、手機(jī)以及上型電腦、手機(jī)以及MP3播放器等。播放器等。缺點(diǎn):因?yàn)樗枰獠侩娐罚浜碾娏看笥谄淙秉c(diǎn):因?yàn)樗枰獠侩娐?,其耗電量大于其他類型的他類型的OLED。 即便存在一個(gè)外部電路,被動(dòng)矩陣即便存在一個(gè)外部電路,被動(dòng)矩陣OLED的耗的耗電量還是要小于這些設(shè)備當(dāng)前采用的電量還是要小于這些設(shè)備當(dāng)前采用的LCD。主動(dòng)矩陣主動(dòng)矩陣OLED(AMOLED): 具有具有完整的陰極層完整的陰極層、有機(jī)分子層以及陽極層有機(jī)分子層以及陽極層,陽,陽極層覆蓋著一個(gè)極層覆蓋著一個(gè)薄膜晶體管薄膜晶體管(TFT)陣列陣列矩陣,。矩陣

26、,。TFT陣列本身就是一個(gè)電路,能決定發(fā)光像素,進(jìn)而決定陣列本身就是一個(gè)電路,能決定發(fā)光像素,進(jìn)而決定圖像的構(gòu)成。圖像的構(gòu)成。耗電量低耗電量低:適合用于大型顯:適合用于大型顯示屏。示屏。刷新率高:刷新率高:適于顯示視頻。適于顯示視頻。最佳用途是電腦顯示器、大最佳用途是電腦顯示器、大屏幕電視以及電子告示牌或屏幕電視以及電子告示牌或看板看板。37(a)底發(fā)射結(jié)構(gòu)()底發(fā)射結(jié)構(gòu)(b)頂發(fā)射結(jié)構(gòu))頂發(fā)射結(jié)構(gòu) (c)穿透式結(jié)構(gòu))穿透式結(jié)構(gòu)根據(jù)出光面不同,可分為:根據(jù)出光面不同,可分為:頂發(fā)射結(jié)構(gòu):頂發(fā)射結(jié)構(gòu): 頂電極為半透明(或全透明)陰極,有機(jī)層發(fā)出頂電極為半透明(或全透明)陰極,有機(jī)層發(fā)出的光經(jīng)過半

27、透明(或全透明)頂電極出射?;撞煌该鞯墓饨?jīng)過半透明(或全透明)頂電極出射?;撞煌该髑揖哂蟹瓷湫浴W钸m于采用主動(dòng)矩陣設(shè)計(jì)。且具有反射性。最適于采用主動(dòng)矩陣設(shè)計(jì)。應(yīng)用和設(shè)計(jì)很靈活,可以用于窗戶裝飾、車載系統(tǒng)等。應(yīng)用和設(shè)計(jì)很靈活,可以用于窗戶裝飾、車載系統(tǒng)等。難題:難題:金屬電極透光性好勢(shì)金屬電極透光性好勢(shì)必電極要很薄,太薄又無法必電極要很薄,太薄又無法導(dǎo)電。導(dǎo)電。容易產(chǎn)生微腔效應(yīng),導(dǎo)致器容易產(chǎn)生微腔效應(yīng),導(dǎo)致器件光譜變化。件光譜變化。穿透式結(jié)構(gòu)(透明結(jié)構(gòu)):穿透式結(jié)構(gòu)(透明結(jié)構(gòu)): 組件組件(基層、陽極、陰極基層、陽極、陰極)透明,不工作時(shí)透透明,不工作時(shí)透明度最高可達(dá)基層透明度的明度最高可達(dá)

28、基層透明度的85%。通電時(shí),光線。通電時(shí),光線可以雙向通過。既可采用被動(dòng)矩陣,也可采用主可以雙向通過。既可采用被動(dòng)矩陣,也可采用主動(dòng)矩陣。動(dòng)矩陣。用途:用途:飛機(jī)平視顯示器;飛機(jī)平視顯示器;車載系統(tǒng)等。車載系統(tǒng)等。40n根據(jù)材料不同根據(jù)材料不同OLED可以分為兩大類:可以分為兩大類:n聚合物器件(聚合物器件(PLED)和小分子器件)和小分子器件n隨著隨著OLED技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)生了很多新的分類方技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)生了很多新的分類方法或新型器件:法或新型器件:n柔韌性柔韌性O(shè)LED(Flexible OLED OLED ),磷光),磷光OLED (OLED )、微顯示)、微顯示OLED 、白光、白光O

29、LED 、層疊結(jié)構(gòu)、層疊結(jié)構(gòu)OLED等等在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下,電子和空穴在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下,電子和空穴克服界面能壘后,注入到載流子克服界面能壘后,注入到載流子傳輸層中,并在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下傳輸?shù)桨l(fā)光層,傳輸層中,并在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下傳輸?shù)桨l(fā)光層,復(fù)合形成激子,處復(fù)合形成激子,處于激發(fā)態(tài)的于激發(fā)態(tài)的激子極不穩(wěn)定激子極不穩(wěn)定,發(fā)生退激發(fā)生退激回落到基態(tài)回落到基態(tài),同時(shí)同時(shí)能量以能量以光子光子的形式釋放的形式釋放。是一種電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光。是一種電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光。41空穴傳輸層空穴傳輸層發(fā)光層發(fā)光層電子傳輸層電子傳輸層陽極陽極陰極陰極+LUMOHOMO電場(chǎng)方向電場(chǎng)方向+ +發(fā)光原理發(fā)光原理:HOMO:最高占有分子軌道最高占有分子軌

30、道;LUMO:最低未占有分子軌道最低未占有分子軌道。屬于載流子雙注屬于載流子雙注入型發(fā)光器件入型發(fā)光器件可簡(jiǎn)單地分為五個(gè)過程:可簡(jiǎn)單地分為五個(gè)過程: 載流子的注入、載流子的傳輸、載流子復(fù)合、激載流子的注入、載流子的傳輸、載流子復(fù)合、激子遷移及輻射發(fā)光子遷移及輻射發(fā)光43空穴傳輸層空穴傳輸層發(fā)光層發(fā)光層電子傳輸層電子傳輸層陽極陽極陰極陰極+LUMOHOMO+(1)載流子的注入:)載流子的注入:空穴和電子克服金屬空穴和電子克服金屬/有機(jī)層界面能壘后,由陽極和有機(jī)層界面能壘后,由陽極和陰極分別注入空穴傳輸層和電子傳輸層的過程。陰極分別注入空穴傳輸層和電子傳輸層的過程。 器件中電流與載流子經(jīng)電極注入到

31、有機(jī)層的器件中電流與載流子經(jīng)電極注入到有機(jī)層的過程相關(guān),其大小由金屬電極過程相關(guān),其大小由金屬電極/有機(jī)層界面的特性有機(jī)層界面的特性限制。限制??捎秒娏骺捎秒娏?電壓(電壓(I-V)特性來反映載流子的注入)特性來反映載流子的注入載流子注入決定啟亮電壓、效率和壽命。載流子注入決定啟亮電壓、效率和壽命。金屬金屬/有機(jī)層接觸分為:有機(jī)層接觸分為:歐姆接觸歐姆接觸:界面能壘差:界面能壘差E0.4 eV,啟亮電壓高。,啟亮電壓高。載流子注入越平衡,效率越高,壽命越長(zhǎng)。載流子注入越平衡,效率越高,壽命越長(zhǎng)。影響載流子注入的因素:材料、器件結(jié)構(gòu)等。影響載流子注入的因素:材料、器件結(jié)構(gòu)等。注入模式注入模式:無

32、機(jī)半導(dǎo)體的兩種,隧穿無機(jī)半導(dǎo)體的兩種,隧穿注入注入和熱注入。和熱注入??昭▊鬏攲涌昭▊鬏攲影l(fā)光層發(fā)光層電子傳輸層電子傳輸層陽極陽極陰極陰極+HOMO電場(chǎng)方向電場(chǎng)方向+ +(2)載流子的傳輸:)載流子的傳輸:在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下空穴和電子傳輸至空穴傳輸層和電子在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下空穴和電子傳輸至空穴傳輸層和電子傳輸層的界面(或者發(fā)光層內(nèi)),電荷因界面能級(jí)差傳輸層的界面(或者發(fā)光層內(nèi)),電荷因界面能級(jí)差而發(fā)生累積的過程。而發(fā)生累積的過程。(3)載流子復(fù)合:)載流子復(fù)合: 當(dāng)空穴、電子在界面處(或者發(fā)光層內(nèi))發(fā)生復(fù)當(dāng)空穴、電子在界面處(或者發(fā)光層內(nèi))發(fā)生復(fù)合,產(chǎn)生的激子。合,產(chǎn)生的激子。(4)激子遷移:)激子遷

33、移: 激子在電場(chǎng)作用下遷移,能量傳遞給發(fā)光分激子在電場(chǎng)作用下遷移,能量傳遞給發(fā)光分子,并激發(fā)電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),子,并激發(fā)電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),遷移率:遷移率:載流子(電子和空穴)在單位電場(chǎng)作用下載流子(電子和空穴)在單位電場(chǎng)作用下的平均漂移速度,即載流子在電場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)速度的的平均漂移速度,即載流子在電場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)速度的快慢的量度,運(yùn)動(dòng)得越快,遷移率越大;運(yùn)動(dòng)得慢,快慢的量度,運(yùn)動(dòng)得越快,遷移率越大;運(yùn)動(dòng)得慢,遷移率小。遷移率小。47其中,其中, 為普朗克常量,為普朗克常量, 為輻射光子頻率,為輻射光子頻率, 為有機(jī)為有機(jī)分子激發(fā)態(tài)能量,分子激發(fā)態(tài)能量, 為有機(jī)分子基態(tài)能量。一般有為有

34、機(jī)分子基態(tài)能量。一般有機(jī)發(fā)光材料的激發(fā)態(tài)與基態(tài)能量差為機(jī)發(fā)光材料的激發(fā)態(tài)與基態(tài)能量差為2-3 eV,對(duì)應(yīng)發(fā),對(duì)應(yīng)發(fā)射出的光子在可見光范圍。射出的光子在可見光范圍。h1E0E01EEh激發(fā)態(tài)電子不穩(wěn)定,在極短的時(shí)間內(nèi)輻射躍遷到基態(tài)激發(fā)態(tài)電子不穩(wěn)定,在極短的時(shí)間內(nèi)輻射躍遷到基態(tài),能量以光子的形式釋放出來。發(fā)射光子的能量為:,能量以光子的形式釋放出來。發(fā)射光子的能量為:(5)輻射發(fā)光:)輻射發(fā)光:48有機(jī)分子的激子過程有機(jī)分子的激子過程Abs-吸收吸收(absorption);F-熒光熒光(fluorescence);P-磷光磷光(phosphorescence);IC-內(nèi)轉(zhuǎn)內(nèi)轉(zhuǎn)換換(interna

35、l conversion);ISC-系間竄越系間竄越(intersystem crossing);ET-能量轉(zhuǎn)移能量轉(zhuǎn)移(energy transfer);ELT-電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移(electron transfer);Chem-化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)(chemical reaction)單線態(tài)三線態(tài)10-9 s10-8 s10-6 s10-1 s 量子效率量子效率(quantum efficiency) 發(fā)光效率(發(fā)光效率(current efficiency) 發(fā)光功率效率發(fā)光功率效率(luminance power efficiency)49器件的器件的效率效率:50量子效率:量子效率:內(nèi)量子

36、效率(內(nèi)量子效率(internal quantum efficiency, )和外量)和外量子效率(子效率(external quantum efficiency, )。)。intext內(nèi)量子效率指器件產(chǎn)生的所有光子總數(shù)與注入電子數(shù)內(nèi)量子效率指器件產(chǎn)生的所有光子總數(shù)與注入電子數(shù)之比:之比:pfrint或rf為載流子復(fù)合率,為載流子復(fù)合率,為合后激子形成幾率,為合后激子形成幾率,材料的熒光發(fā)光效率材料的熒光發(fā)光效率 反映的是載流子在器件內(nèi)復(fù)合發(fā)光的效率,闡述的是反映的是載流子在器件內(nèi)復(fù)合發(fā)光的效率,闡述的是內(nèi)部的物理機(jī)理內(nèi)部的物理機(jī)理。51外量子效率:外量子效率:器件向外界發(fā)射的光子數(shù)與注入器件

37、向外界發(fā)射的光子數(shù)與注入的電子數(shù)之比。描述的是器件對(duì)外的發(fā)光效率的電子數(shù)之比。描述的是器件對(duì)外的發(fā)光效率c內(nèi)量子效率與外量子效率之比定義出光效率內(nèi)量子效率與外量子效率之比定義出光效率出光效率:出光效率:器件發(fā)光所產(chǎn)生光子中能夠被輻器件發(fā)光所產(chǎn)生光子中能夠被輻射出器件外部而被所接收的比例射出器件外部而被所接收的比例。 100%52發(fā)光效率:發(fā)光效率:也稱也稱電流效率電流效率或或亮度效率亮度效率(luminance efficiency)定義為:定義為:OLEDsEL/ JLLOLEDsJEL是器件發(fā)光亮度,是器件發(fā)光亮度,單為單為cd/A 是通過器件的電流密度是通過器件的電流密度53PLV發(fā)光功

38、率效率:發(fā)光功率效率:又稱流明效率(又稱流明效率(luminous efficiency)指的是器件發(fā)射)指的是器件發(fā)射出的光功率出的光功率 與該驅(qū)動(dòng)壓與該驅(qū)動(dòng)壓 下有機(jī)電致發(fā)光器件的下有機(jī)電致發(fā)光器件的功率之比。其定義為:功率之比。其定義為: OLEDsPPVILP的單位為的單位為lm/W。54影響器件效率的因素:影響器件效率的因素:1、注入效率和平衡程度、注入效率和平衡程度2、載流子遷移率大小和相當(dāng):、載流子遷移率大小和相當(dāng):遷移率遷移率湮滅。湮滅。3、載流子復(fù)合效率和激子的生產(chǎn)效率、載流子復(fù)合效率和激子的生產(chǎn)效率4、材料的熒光和磷光效率、材料的熒光和磷光效率5、能量轉(zhuǎn)移:、能量轉(zhuǎn)移:發(fā)光

39、層中具有兩種或兩種以上材料發(fā)光層中具有兩種或兩種以上材料時(shí),一種材料的激發(fā)態(tài)分子可能將能量轉(zhuǎn)移給另一時(shí),一種材料的激發(fā)態(tài)分子可能將能量轉(zhuǎn)移給另一種分子,激發(fā)后一種分子,提高其發(fā)光效率。磷光種分子,激發(fā)后一種分子,提高其發(fā)光效率。磷光摻雜摻雜OLED器件的思路。器件的思路。55OLED器件的老化機(jī)制:器件的老化機(jī)制: 實(shí)用化要求:器件能夠長(zhǎng)期、穩(wěn)定、連續(xù)地工實(shí)用化要求:器件能夠長(zhǎng)期、穩(wěn)定、連續(xù)地工作。作。 目前,紅色和綠色目前,紅色和綠色OLED器件壽命較長(zhǎng),大約器件壽命較長(zhǎng),大約80 萬小時(shí),但藍(lán)色萬小時(shí),但藍(lán)色OLED器件只有約器件只有約 20萬小時(shí)萬小時(shí) 老化機(jī)制:材料選擇、器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、

40、制備工老化機(jī)制:材料選擇、器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備工藝優(yōu)化、器件性能的提高十分有益。藝優(yōu)化、器件性能的提高十分有益。561、短路:有機(jī)薄膜的不均勻致密導(dǎo)致短路、短路:有機(jī)薄膜的不均勻致密導(dǎo)致短路 普遍存在于有機(jī)器件中,是器件老化的重要原因普遍存在于有機(jī)器件中,是器件老化的重要原因 部分短路可以加大電流消除,不影響壽命;部分短路可以加大電流消除,不影響壽命; 有些短路則會(huì)損壞器件。有些短路則會(huì)損壞器件。 解決:制備高質(zhì)量的有機(jī)薄膜。解決:制備高質(zhì)量的有機(jī)薄膜。572、黑點(diǎn):不但增加電阻,還損壞發(fā)光能力,導(dǎo)致老化、黑點(diǎn):不但增加電阻,還損壞發(fā)光能力,導(dǎo)致老化形成原因:形成原因:熱效應(yīng):熱效應(yīng):有機(jī)層的熱

41、不穩(wěn)定導(dǎo)致黑點(diǎn)形成;有機(jī)層的熱不穩(wěn)定導(dǎo)致黑點(diǎn)形成;有機(jī)層的化學(xué)不穩(wěn)定性:有機(jī)層的化學(xué)不穩(wěn)定性:器件工作是容易受到水氧器件工作是容易受到水氧的影響,失去發(fā)光能力而成為黑點(diǎn);的影響,失去發(fā)光能力而成為黑點(diǎn);金屬陰極的不穩(wěn)定性:金屬陰極的不穩(wěn)定性:金屬陰極被氧化可導(dǎo)致黑點(diǎn)金屬陰極被氧化可導(dǎo)致黑點(diǎn)形成;形成;陰極陰極/有機(jī)層界面出化學(xué)反應(yīng):有機(jī)層界面出化學(xué)反應(yīng):水、氧、金屬發(fā)生化水、氧、金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)放出微量氣體,是金屬陰極剝離開有機(jī)層,導(dǎo)學(xué)反應(yīng)放出微量氣體,是金屬陰極剝離開有機(jī)層,導(dǎo)致黑點(diǎn)形成。致黑點(diǎn)形成。解決:封裝。解決:封裝。583、雜質(zhì):是載流子和激子的捕獲中心,導(dǎo)致、雜質(zhì):是載流子和激子的

42、捕獲中心,導(dǎo)致激子發(fā)生非輻射衰減;引起內(nèi)部電場(chǎng)發(fā)生局部激子發(fā)生非輻射衰減;引起內(nèi)部電場(chǎng)發(fā)生局部變化變化。解決:小分子材料升華提純,高分子材料仍是解決:小分子材料升華提純,高分子材料仍是難題。難題。592.3 有機(jī)薄膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)器件性能的影響有機(jī)薄膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)器件性能的影響有機(jī)薄膜的光電性能主要有其分子結(jié)構(gòu)決定,同有機(jī)薄膜的光電性能主要有其分子結(jié)構(gòu)決定,同時(shí)也受到其形態(tài)結(jié)構(gòu)的制約。時(shí)也受到其形態(tài)結(jié)構(gòu)的制約。有機(jī)材料以薄膜的形成存在于有機(jī)發(fā)光器件中。有機(jī)材料以薄膜的形成存在于有機(jī)發(fā)光器件中。器件性能和有機(jī)薄膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。器件性能和有機(jī)薄膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。1 有機(jī)薄膜的形態(tài)對(duì)器件性能

43、的影響有機(jī)薄膜的形態(tài)對(duì)器件性能的影響2 有機(jī)薄膜的結(jié)構(gòu)對(duì)器件性能的影響有機(jī)薄膜的結(jié)構(gòu)對(duì)器件性能的影響60有機(jī)薄膜的形態(tài)器件性能的影響有機(jī)薄膜的形態(tài)器件性能的影響 形態(tài)形態(tài):均勻性、連續(xù)性、致密性。:均勻性、連續(xù)性、致密性。 引起引起短路和擊穿短路和擊穿 改變方法:改變基底溫度和基底類型。改變方法:改變基底溫度和基底類型。 薄膜的表面形態(tài):薄膜的表面形態(tài):界面接觸面、界面處薄膜界面接觸面、界面處薄膜間的粘連性間的粘連性612 有機(jī)薄膜的結(jié)構(gòu)對(duì)器件性能的影響有機(jī)薄膜的結(jié)構(gòu)對(duì)器件性能的影響(1)有機(jī)薄膜的結(jié)構(gòu)對(duì)器件穩(wěn)定性的影響。)有機(jī)薄膜的結(jié)構(gòu)對(duì)器件穩(wěn)定性的影響。 無定形無定形:熱穩(wěn)定性差,抗水氧侵

44、蝕能力弱;:熱穩(wěn)定性差,抗水氧侵蝕能力弱; 結(jié)晶態(tài)結(jié)晶態(tài):熱穩(wěn)定性好,抗水氧侵蝕能力強(qiáng);:熱穩(wěn)定性好,抗水氧侵蝕能力強(qiáng); 辦法辦法:控制薄膜的制備條件,提高薄膜的穩(wěn):控制薄膜的制備條件,提高薄膜的穩(wěn)定性,從而提高器件的穩(wěn)定性。定性,從而提高器件的穩(wěn)定性。62(2)有機(jī)薄膜的結(jié)構(gòu)對(duì)載流子遷移率的影響。)有機(jī)薄膜的結(jié)構(gòu)對(duì)載流子遷移率的影響。 遷移率遷移率:受分子聚集方式制約。:受分子聚集方式制約。 增強(qiáng)增強(qiáng)分子取向分子取向及及分子間相互作用程度分子間相互作用程度,能夠提高薄,能夠提高薄膜的載流子遷移率。膜的載流子遷移率。(3)有機(jī)薄膜的結(jié)構(gòu)對(duì)激子光電化學(xué)行為的影)有機(jī)薄膜的結(jié)構(gòu)對(duì)激子光電化學(xué)行為的

45、影響響 激子的光電化學(xué)行為:激子的產(chǎn)生、擴(kuò)散、空穴和激子的光電化學(xué)行為:激子的產(chǎn)生、擴(kuò)散、空穴和電子的分離、載流子的傳輸、激子的輻射衰減等。電子的分離、載流子的傳輸、激子的輻射衰減等。63 有機(jī)薄膜分子成有序單疇,有利于激子擴(kuò)散和載流有機(jī)薄膜分子成有序單疇,有利于激子擴(kuò)散和載流子傳輸,但不利于激子產(chǎn)生。子傳輸,但不利于激子產(chǎn)生。 激子在有序單疇中的衰減:發(fā)生效率降低、波長(zhǎng)紅激子在有序單疇中的衰減:發(fā)生效率降低、波長(zhǎng)紅移、偏振態(tài)等特征。移、偏振態(tài)等特征。了解有機(jī)薄膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)和器件性能的聯(lián)系,為提高了解有機(jī)薄膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)和器件性能的聯(lián)系,為提高器件性能提供可靠依據(jù)和有效的辦法。器件性能提供可靠依

46、據(jù)和有效的辦法。643 有機(jī)電致發(fā)光材料有機(jī)電致發(fā)光材料 3.1 小分子材料小分子材料 3.2 高分子聚合物材料高分子聚合物材料 3.3* 磷光電致發(fā)光材料磷光電致發(fā)光材料 3.3* 稀土配合物電致發(fā)光材料稀土配合物電致發(fā)光材料 OLED材料分類材料分類 最早應(yīng)用于最早應(yīng)用于OLED器件的材料器件的材料; 目前已經(jīng)商品化的目前已經(jīng)商品化的OLED顯示屏基本上采用的顯示屏基本上采用的都是小分子材料都是小分子材料; 采用蒸鍍方式成膜采用蒸鍍方式成膜 3.1 小分子材料小分子材料有機(jī)小分子:有機(jī)小分子:平均分子量為平均分子量為500-2000,是具有,是具有共軛結(jié)共軛結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物構(gòu)的有機(jī)化合物或

47、或金屬配合物金屬配合物,能夠通過真空,能夠通過真空熱蒸鍍熱蒸鍍的方法沉積成膜,具有易于的方法沉積成膜,具有易于提純提純、量子效率高量子效率高的特點(diǎn)的特點(diǎn)小分子材料按功能分類小分子材料按功能分類q 小分子發(fā)光材料小分子發(fā)光材料q 小分子空穴傳輸材料小分子空穴傳輸材料q 小分子電子傳輸材料小分子電子傳輸材料q 其他功能材料其他功能材料多層結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu)陽極陽極電子傳輸層電子傳輸層發(fā)光層發(fā)光層電子阻擋層電子阻擋層空穴傳輸層空穴傳輸層ITO陽極陽極襯底襯底空穴阻擋層空穴阻擋層空穴注入層空穴注入層電子注入層電子注入層67發(fā)光材料是器件中最重要的材料,必須滿足一下發(fā)光材料是器件中最重要的材料,必須滿足一下要

48、求:要求:高的量子效率,光譜主要分布在高的量子效率,光譜主要分布在400700 nm的可見的可見光區(qū)內(nèi);光區(qū)內(nèi);較高的導(dǎo)電率,能傳導(dǎo)電子或者空穴,或二者兼具較高的導(dǎo)電率,能傳導(dǎo)電子或者空穴,或二者兼具A. 好的成膜性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械加工性能,能夠真空好的成膜性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械加工性能,能夠真空熱蒸鍍形成幾十納米厚的無針孔薄膜。熱蒸鍍形成幾十納米厚的無針孔薄膜。 小分子發(fā)光材料小分子發(fā)光材料小分子發(fā)光材料小分子發(fā)光材料u按按發(fā)光顏色發(fā)光顏色可分為三基色(綠色、藍(lán)色、可分為三基色(綠色、藍(lán)色、 紅紅色)發(fā)光材料和其他顏色發(fā)光材料;色)發(fā)光材料和其他顏色發(fā)光材料;u按按發(fā)光方式發(fā)光方式可分為主體發(fā)光材料和摻雜體發(fā)可分為主體發(fā)光材料和摻雜體發(fā)光材料;光材料;u按按發(fā)光機(jī)理發(fā)光機(jī)理可分為熒光材料和磷光材料??煞譃闊晒獠牧虾土坠獠牧?。 發(fā)光顏色發(fā)光顏色69人眼對(duì)光的感覺人眼對(duì)光的感覺:亮度、顏色、飽和度。:亮度、顏色、飽和度。OLEDs的發(fā)光顏色可以用的發(fā)光顏色可以用CIE(x,y)1931色度坐標(biāo)色度坐標(biāo)來辨別和定義來辨別和定義光源對(duì)物體本質(zhì)顏色的顯色能光源對(duì)物體本質(zhì)顏色的顯色能力稱為力稱為顯色性顯色性,用,用顯色指數(shù)顯色指數(shù)(Color rendering index,CRI)來量化光源的顯色性來量化光源的顯色性CIE

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