双发光层掺杂型白色OLED简介课件.ppt

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1、双发光层掺杂型白色OLED器件的制备及性能研究OLED的发展史有机电致发光，在国际上可追溯到上世纪五十年代，在当时Bernanose.A等人就已经开始了有关电致发光的研究，观察到了蒽单晶片(10~20μm)的电致发光，当时需要在两端施加400V的电压才能观察到蒽的蓝色荧光。1979年，美国EastmanKodak(柯达)公司的邓青云博士意外地发现实验用有机蓄电池的发光现象，从而发明了有机电致发光二极管(OLED)。1987年，邓青云及其合作者首次采用了一种类似于PN结的结构,开始了近代OLED器件的研究。1988年，日本九州大学的Salto和Tsutsui等人提出了多层结构的有机电致发光器

2、件。1990年，Burroughes等人发现了以共轭高分子聚苯撑乙烯(PPV)作为发光层的有机电致发光(PLED)现象。从此，有机电致发光器件出现了两条不同的发展研究方向：小分子有机电致发光器件(OLED)和高分子有机电致发光器件(PLED)。1996年,剑桥显示科技有限公司(CDT)在世界上第一个公开展出了有机电致发光器件。1998年,柯达和三洋展出了全彩色有源矩阵有机显示器件,彩色有机电致发光器件第一次威胁到LCD的市场地位。在随后的几年里，不管是OLED还是PLED都得到了长足的发展，在各领域的应用愈加广泛，加入的制造商也愈见增加。一直到今年4月，欧司朗光电半导体公司(OSRAM)展

3、示了世界第一款OLED灯，同月Sony亦展出了超薄型的OLED面板，一款为3.5″,其厚度仅为0.2mm,另一款为11″,厚度为0.3mm。我国大陆，维信诺公司5月份制成采用新型复合发光层结构的白光OLED，成功使白光OLED在1,000cd/m2的初始亮度下，寿命超过10万小时，同时其设于昆山的大规模OLED生产线建设亦进展顺利，预计今年下半年可正式投产。总体来说，OLED已经渐渐进入实用化阶段。而对于我国来说，一方面已经掌握了许多有机发光材料的合成方面的关键技术，可以自主生产有机半导体材料;另一方面我国的稀土资源丰富，而稀土材料的发光是窄带发射，对研制高色纯度的显示器件极为有利，而且其

4、内量子效率高，发光亮度高。OLED器件的特点与优势有机电致发光显示技术受到越来越多的关注主要还是由于其具有优于传统显示技术的特点：1.采用有机物,选材范围宽.2.色域宽,可实现全色显示.3.低驱动电压,只需2.6~10V的直流电压.4.发光亮度和发光效率高.5.全固化主动发光,抗震性好.6.薄膜式结构,重量轻,厚度薄,工艺简单.7.视角宽(近180º),响应快(微秒量级).8.工作温度适应范围宽.9.可制作在柔性衬底上,实现柔性显示.有机电致发光的基本原理OLED是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件。其典型结构是在ITO衬底上制作一层几十纳米厚的有机发光层，然后在其上方放置一层低功函数

5、的金属电极。当电极上加有电压时，发光层就产生光辐射。和无机薄膜电致发光器件(TFEL)不同，有机电致发光属于注入式的复合发光，其发光机理是由正极和负极产生的空穴和电子在发光材料中复合成激子，然后，激子的能量转移到发光分子，使发光分子中的电子被激发到激发态，由于激发态的不稳定，进而发生去激过程，产生可见光。现在对于有机电致发光机理的解释，一般是用半导体理论模型。将有机共轭分子中的最高分子占有轨道(HOMO)类比为能带理论中的价带顶，最低空轨道(LUMO)类比为导带底。无机半导体材料的结构特征是原子的排列具有周期性及长程有序性。晶格中原子间存在着强共价键或强离子键，因此通过密堆积结构中原子轨道

6、重叠的强交换作用形成导带和价带，外层电子可以在整个晶体中自由运动，因而很容易发生电荷输运。可是，在有机材料中不存在长程有序性，分子间的结合主要是由分子间范德华力形成，因此键相当弱，同时分子轨道重叠和分子间电荷交换也比较弱，这种结构对电荷的输运是不利的。因此，在研究有机材料的电致发光时，不仅要考虑材料的发光特性，还要考虑材料的电输运特性。当有机分子中的载流子从基态跃迁到激发态时，电子的自旋可能会发生反转，从而产生单重态(singletstate)与三重态(tripletstate)之分。其相对位置与去激过程如图1所示。当电子和空穴相遇时，它们会复合形成激子，其中25%为单重态，75%为三重态

7、。可是在室温下，从最低三重激发态回到基态所产生的发光是极微弱的，其能量绝大部分以热的形式损失掉了，因而这个过程一般被认为是无辐射过程。因此增强有机电致发光中的磷光辐射，充分利用这个过程中的能量，有机薄膜器件的电致发光效率将得到极有效地提高；如果可以充分利用激发所产生的单重态及三重态能量，器件的内量子效率理论上可达到100%。这是提高有机器件发光效率的一个重要途径。有机电致发光器件在结构上一般分为单层、双层、三层、多层四类