《OLED顯示技術(shù)》課件

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1、OLED顯示技術(shù)Organiclightemittingdevice有機(jī)電致發(fā)光就是指有機(jī)材料在電流或電場的激發(fā)作用下發(fā)光的現(xiàn)象，根據(jù)所使用有機(jī)電致發(fā)光材料的不同，可分為:小分子材料、高分子材料、稀土配合物有機(jī)平板顯示器具有以下特點(diǎn)：材料采用有機(jī)物/高分子，因而選擇范圍寬，可實(shí)現(xiàn)紅到藍(lán)任何顏色的顯示；與其他平板顯示技術(shù)（PDP,FED）相比，具有驅(qū)動(dòng)電壓低的特點(diǎn)；發(fā)光亮度、效率高視角寬、響應(yīng)速度快超薄、重量輕，全固化主動(dòng)發(fā)光可制作在柔性襯底上，器件可彎曲工作溫度范圍寬成型加工簡單，不受尺寸限制，可直接利用噴墨打印技術(shù)形成；全固態(tài)結(jié)構(gòu)，可用于航天

2、器、飛機(jī)、坦克等移動(dòng)顯示設(shè)備。有機(jī)電致發(fā)光和有機(jī)半導(dǎo)體基本原理無機(jī)晶體能帶理論有機(jī)材料中，有機(jī)分子間通過較弱的vandewaals力相互作用形成固體，產(chǎn)生松散無定形結(jié)構(gòu)，整個(gè)固體分子不再保持周期性排列的結(jié)構(gòu)，電子不再作離域共有化運(yùn)動(dòng)，而是局域在分子上，不受其他分子勢場的影響，不形成能帶。單個(gè)分子的分子軌道理論：最高占有分子軌道HOMOHighestoccupiedmolecularorbital最低未占有分子軌道LUMO可類似于半導(dǎo)體中價(jià)帶頂，導(dǎo)帶底，禁帶HOMOLUMO失去電子能力強(qiáng)的分子稱為“給體”，得到電子能力強(qiáng)的分子稱為“受體”，和無機(jī)

3、半導(dǎo)體類似，也有兩種載流子，在沒有外加電場情況下，空穴或電子在空間方向跳躍是隨機(jī)的；在外加電場情況下，空穴順著電場方向跳躍的幾率高，電子逆著電場方向跳躍的幾率高，統(tǒng)計(jì)上形成定向移動(dòng)。有機(jī)分子組成的體系，盡管分子之間通過較弱的V氏力形成固體，但這相互作用足夠使得分子之間相同的分子軌道存在一定的能量差，如果將固體中相同的分子軌道處于的能量按它們在固體中的數(shù)目做成函數(shù)關(guān)系，就可得到有機(jī)固體的能態(tài)密度分布，有文獻(xiàn)報(bào)道，有機(jī)固體中的能態(tài)密度呈高斯分布。和無機(jī)半導(dǎo)體中類似，通過有機(jī)半導(dǎo)體中摻雜，實(shí)現(xiàn)N型或P型有機(jī)半導(dǎo)體，來改變器件的發(fā)光顏色、增強(qiáng)器件的穩(wěn)定

4、性，提高器件發(fā)光效率等。OLED的結(jié)構(gòu)及工作原理高效OLED通常有一個(gè)基本兩層結(jié)構(gòu)，空穴傳輸層、電子傳輸層，能級(jí)不匹配，在界面產(chǎn)生勢壘，電子和空穴集中在界面處，在此復(fù)合幾率最大；在兩層界面處引入起熒光中心作用的物質(zhì)，可以對(duì)發(fā)光中心進(jìn)行有序的優(yōu)化，如此可形成一層很薄的發(fā)光層（三明治結(jié)構(gòu)）。雙層結(jié)構(gòu)之OLED透明電極（ITO,陽極）有機(jī)空穴傳輸層有機(jī)發(fā)光層有機(jī)電子傳輸層金屬背電極（陰極）OLED的發(fā)光過程由以下四個(gè)步驟完成載流子注入：電子和空穴分別從陰極和陽極注入載流子遷移：電子和空穴分別通過電子傳輸層(ETL)和空穴傳輸層(HTL)向發(fā)光層遷移激

5、子形成：電子和空穴在發(fā)光層相遇，形成激子發(fā)光：激子退激發(fā)輻射出光子的過程研究載流子傳輸過程有許多重要意義：增強(qiáng)材料對(duì)電子、空穴的傳輸效果，降低器件工作電壓；增加器件內(nèi)載流子密度，能增加形成激子的概率，提高器件的亮度；調(diào)整電子、空穴傳輸?shù)钠胶?，避免或減少因器件中一種載流子數(shù)量過剩導(dǎo)致載流子通過器件內(nèi)部傳輸?shù)脚c注入電極相對(duì)的另一個(gè)電極而形成的漏電流，從而提高器件的效率。兩種能量轉(zhuǎn)移的方式當(dāng)跳躍著的電子和空穴所在的分子相互很近，或者電子和空穴處于同一個(gè)分子上時(shí)，由于電子和空穴庫侖相互作用，使得兩者束縛在一起形成能量較低的“激子”。激子能量可以以輻射復(fù)

6、合或非輻射復(fù)合形成退激發(fā)。也可以將能量以光的發(fā)射－再吸收的形式轉(zhuǎn)移給別的激子，稱為F?rster能量轉(zhuǎn)移；這種能量轉(zhuǎn)移以（虛光子）發(fā)射和再吸收為中介，主要由于給體和受體之間存在的耦極相互作用，且強(qiáng)烈依賴于給體和受體分子之間距離（可達(dá)幾十埃）；而且給體退激發(fā)和受體被激發(fā)是同時(shí)發(fā)生的；其發(fā)生幾率正比于給體分子熒光光譜和受體分子吸收光譜交疊程度。另一種激子轉(zhuǎn)移能量的方式稱為Dexter能量轉(zhuǎn)移，是直接將電子或空穴轉(zhuǎn)移到另外的分子上形成新的激子的同時(shí)完成能量轉(zhuǎn)移（傳遞），它是以載流子直接交換的方式傳遞能量，只有處于激發(fā)態(tài)的分子和另外一個(gè)處于基態(tài)的分子離

7、得很近以至于電子云出現(xiàn)彼此交疊的時(shí)候，分子間間距最多只能到幾個(gè)埃，發(fā)生這種能量轉(zhuǎn)移的速率也正比于給體分子發(fā)光光譜和受體分子的吸收光譜的交疊程度。表格能量傳遞方式實(shí)現(xiàn)方式D-A間距轉(zhuǎn)移速率F?rster虛光子的發(fā)射再吸收過程D-A間距可達(dá)幾十埃與D-A光譜交疊程度成正比Dexter電子、空穴的直接轉(zhuǎn)移電子云交疊的幾個(gè)埃與D-A光譜交疊程度成正比OLED驅(qū)動(dòng)方式按驅(qū)動(dòng)電壓極性可分為直流驅(qū)動(dòng)和交流驅(qū)動(dòng)正向直流驅(qū)動(dòng)：電子和空穴傳輸方向不變，多余載流子或積累在界面上，或越過勢壘進(jìn)入電極（漏電流）；交流驅(qū)動(dòng)：負(fù)半周將多余的電子、空穴消耗掉（朝相反方向運(yùn)動(dòng)）

8、，最終有利于提高復(fù)合效率。多色有機(jī)發(fā)光實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的方式：RGB三色各點(diǎn)分別采用三色發(fā)光材料獨(dú)立發(fā)光；藍(lán)色顯示作為色變換層，使一部分轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色和綠色