OLED發(fā)光機理及結構介紹

1、報告人： 彭曉晨OLED - Organic Light Emitting Diode是以有機薄膜作為發(fā)光體的自發(fā)光顯示器件是以有機薄膜作為發(fā)光體的自發(fā)光顯示器件。OLEDOLED已成為當今超薄、大已成為當今超薄、大面積平板顯示器件研究的熱門面積平板顯示器件研究的熱門OLED技術具有下列優(yōu)越的使用特性 自發(fā)光器件，高亮度，高發(fā)光效率 全固態(tài)組件，抗震性好，能適應惡劣環(huán)境 可以做得很薄厚度為目前液晶的1/3 高對比度、微秒級反應時間、超廣視角、低功率消耗 可制成彎曲面板目前OLED技術具有的不足 量產技術普遍不足 色彩純度不足，純色發(fā)光元件壽命仍短 大尺寸開發(fā)技術仍待加強載流子的注入載流子的遷移

2、電子、空穴形成激子激子輻射發(fā)光LUMOHUMOHOMO：最高占有分子軌道 價帶LUMO: 最低未占有分子軌道 導帶 電子和空穴在有機材料中的跳躍傳輸給體：失電子能力強的分子受體：得電子能力強的分子多層結構器件能級示意圖發(fā)光過程能級圖OLED單層器件結構三層器件結構多層器件結構雙層器件結構單層器件結構Glass substrateITOLuminous layerCathode特點：大多數(shù)有機材料都是單極性的，載流子的注入很不平衡；載流子遷移率差距很大，發(fā)光區(qū)域靠近電極導致淬滅。雙層器件結構特點：平衡了載流子的注入和傳輸，有利于提高載流子復合效率；與單層器件相比，雙層器件的電子和空穴注入都比較容

3、易，器件驅動電壓也顯著降低。Glass substrateITOHTLCathodeETL/EMLGlass substrateITOHTL/EMLCathodeETLDL-ADL-B三層器件結構ITOHTLEMLCathodeETLGlass substrate特點：可將載流子復合區(qū)域較好地限制在器件中部的EML內，提高了復合效率并防止了電極對激子的猝滅每層分別起一種作用，可選擇材料的范圍比較寬泛，器件的優(yōu)化也較為容易，是目前OLED最常用的一種結構。多層器件結構ITO空穴阻擋層陰極電子注入層玻璃襯底電子傳輸層發(fā)光層電子阻擋層空穴傳輸層空穴注入層特點：可以使電子及空穴躍遷時所跨越的能級障礙最

4、小。劣勢在于納米尺度的薄膜結構，工藝復雜，重復性差，不利于大規(guī)模生產。層數(shù)多，必然導致膜過厚，其結果是器件的驅動電壓太高，失去實用價值OLED空穴注入（HIL）材料空穴注入層可以降低ITO電極與空穴傳輸層之間的界面勢壘，增加ITO與空穴傳輸層的黏合程度，增大空穴注入接觸等。OLED空穴傳輸材料要求：要求：1.具有較高的熱穩(wěn)定性2.與陽極形成小的勢壘3.能真空蒸鍍形成無針孔的薄膜三苯胺TPA和TPB形成陽離子自由基的示意過程OLED電子傳輸層材料要求要求：1.具有大的電子親和勢和高的電子遷移率2.材料的穩(wěn)定性好，能形成統(tǒng)一緊密的薄膜3.材料具有高的激發(fā)態(tài)能級，能有效避免激發(fā)態(tài)的能量傳遞，使激子復

5、合區(qū)在發(fā)光層而不是在電子傳輸層。Alq3OLED發(fā)光層發(fā)光層材料要求：要求：1.高量子效率的熒光特性，熒光光譜主要分布在高量子效率的熒光特性，熒光光譜主要分布在400700nm的可見光區(qū)域內的可見光區(qū)域內2.良好的半導體特性，即具有高的導電率。良好的半導體特性，即具有高的導電率。3.良好的成膜性，在幾十納米厚度的薄層中不產生針孔良好的成膜性，在幾十納米厚度的薄層中不產生針孔4.良好的熱穩(wěn)定性，光穩(wěn)定性。良好的熱穩(wěn)定性，光穩(wěn)定性。OLED研究進展研究進展近年來，OLED 技術飛速發(fā)展。2001年，索尼公司研制成功12英寸全彩OLED顯示器，證明了OLED可以用于大型平板顯示。 2002年，日本三

6、洋公司與美國柯達公司聯(lián)合推出了采用有源驅動OLED顯示的數(shù)碼相機，標志著OLED的產業(yè)化又邁出了堅實的一步。 2007年，日本索尼公司推出了11英寸的OLED彩色電視機，率先實現(xiàn)OLED在中大尺寸特別是在電視領域的應用突破。除了在顯示領域的應用，白光OLED作為一種新型的固態(tài)光源也得到了廣泛關注 。2006年柯尼卡美能達技術中心開發(fā)成功了1000cd/m2初始亮度下發(fā)光效率64lm/W亮度半衰期約1萬小時的OLED白色發(fā)光器件，展示了OLED在大面積平板照明領域的前景。自1987年鄧青云發(fā)明OLED以來，短短二十幾年時間里，OLED在材料、器件及產品化等方面取得了重大突破，推動了顯示及照明產業(yè)的發(fā)