有机电致发光器件(OLED)

1、有机电致发光显示器件的发展简史
2、有机电致发光显示器件的构造原理
有机电致 发光器件
3、有机电致发光显示器件的发光机理 4、有机电致发光显示器件的制作材料 5、有机电致发光显示器件的驱动方式
6、有机电致发光显示器件的彩色显示
7、有机电致发光显示器件的前沿技术
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有机电致发光显示器件的发展
➢ 1963年 New York Univ.的Pope等第一次发现有机材料单晶蒽的电致发光现象。
➢ 成膜性和热稳定性良好，不易结晶。
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有机电致发光显示器件的驱动方式
直流驱动：
多层器件结构
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有机电致发光显示器件的发光机理
➢ 小分子OLED ➢ 聚合物OLED（也称为PLED） ➢ 镧系有机金属OLED（也叫稀土OLED）
e
复合
eh
光发射
h
金属阴极 有机层
DC 电源
透明阳极 衬底
e
A
h h
阳极
e e e
C
e
h h h
qbi = qVh bi
有机
阴极
层
有机电致发光过程通常由以下几个阶段完成： 1) 载流子的注入。在外加电场的条件下，电子和空穴分别从阴极和阳
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有机电致发光显示器件的制作材料特性
➢ 具有良好的空穴传输特性，即空穴迁移率高；
➢ 具有较低的电子亲和能，有利于空穴注入；
空穴传 ➢ 激发能量高于发光层的激发能量；
输材料： ➢ 不能与发光层形成激基复合物； ➢ 具有良好的成膜性和较高的玻璃化温度， 热稳定性好，不易结晶。
➢ 具有高效率的荧光量子效率； ➢ 具有良好的化学稳定性和热稳定性，
➢ 1997年，Princeton Univ. Forrest S R的小组发现磷光的有机电致发光材料，使得 有机电致发光器件的内量子效率可能到达100％。
➢ 2004年月5月，Seiko Epson 发表40 in有机电致发光显示器，并在2004年下半年 的上展出。这是有机EL显示器首次达到这样大的尺寸。
➢ 到2015年，OLED显示屏的营收将从2008年的5.91亿美元增长到60亿美元。
OLEDs 的优点
➢ 发光材料的选择范围广，尤其是蓝光材料，容易得到全色显示； ➢ 亮度大、效率高； ➢ 直流驱动电压低、能耗少，可以和集成驱动电路相匹配； ➢ 制作工艺简单并且成本低； ➢ 可实现超薄的大面积平板显示，响应速度快，视角大，全固化，
电子输运材料（ETM）：荧光染料化合物。必须 热稳定和表面稳定，有机金属络合物具有足够的 热稳定性。
由在荧光基质材料中掺杂百分之几的荧光掺杂 剂来制备。基质材料通常与ETM或HTM采用的材料 相同，荧光掺杂剂是热和光化学稳定的激光染料。
单层EL器件结构图
DL-A型双层EL器件结构图
三层EL器件结构图
抗震性能好，工作温度范围广； ➢ 良好的机械加工性能，容易做成不同形状。
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有机电致发光显示器件的构造原理
OLED的基本 结构：铟锡 氧化物与正 电极（阳极） 相连、负极 则与另一个 金属阴极相 连，中间是 发光材料， 形成一种类 似三明治的 结构。
注入层 输运层 发光层
理想阴极是以低功函数金属作为注入层，以具有 较高功函数的稳定金属Mg/Ag,Li/Al）作为钝化层。
➢ 2008年，精工爱普生公司发布了其研究成果——“终极之黑”OLED显示系统，解决 了长期困扰OLED的使用寿命难题，成功将产品使用寿命延长至5万多个小时，突破 业界2~3万小时的技术瓶颈，极大拓展了OLED显示系统的应用前景。
➢ 2011 年OLED 尺寸将扩大到30 英寸产品以上，主流产品仍是以11英寸，预估其销 量可望达到100万台以上、20英寸销售量为89万台、32英寸TV则是5万台左右。
➢ 1982年 Vincett的研究小组制备出厚度0.6 蒽的薄膜，并观测到电致发光。
➢ 1987年Kodak 公司的邓青云等采用了夹层式的多层器件结构，开创了有机电致发光 的新的时代。
➢ 1990年，英国剑桥大学Cavendish实验室的Burroghes等人首次采用共轭聚合物 聚对苯撑乙烯（PPV，polyphenylene vinylene)制作了高分子发光二极管，简化 了制备工艺，开辟了发光器件的又一个新领域聚合物薄膜电致发光器件。
有机电致发光器件(OLED)
学生：何鑫 时间：
何为有机电致发光器件？
OLED (Organic Light Emitting Device），有机电致发光器件，是指有 机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光 的现象。其原理是用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极， 在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输 层，电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中 相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐 射光可从ITO一侧观察到，金属电极膜同时也起了反射层的作用。根据这 种发光原理而制成显示器被称为有机发光显示器，也叫OLED显示器。
不与电极和载流子传输材料发生反应；
发光➢ 具有良好的电子传输特性，即电子迁移率高；
➢ 具有适当的发光波长；
➢ 具有较高的电子亲和能，易于由阴极注入电子； ➢ 具有一定的载流子传输能力。
电子传 ➢ 相对较高的电离能，有利于阻挡空穴；
输材料：
➢ 不能与发光层形成激基复合物；
极向夹在电极之间的有机功能薄膜层注入； 2) 载流子的迁移。注入的电子和空穴分别从电子传输层和空穴传输层
向发光层迁移； 3) 载流子复合。电子和空穴结合产生激子； 4) 激子的迁移。激子在电场作用下迁移，将能量传递给发光分子，并
激发电子从基态跃迁到激发态； 5) 电致发光。激发态能量通过辐射跃迁失活，产生光子释放光能。
➢ 2006 年，整体矩阵寻址(TotalMatrix Addressing，TMA)OLED 技术由剑桥显示 器科技推出，据称结合了TMA解决方案的小型被动式数组显示器，可降低至少50% 的功率消耗，或者在相同的功率消耗下，得到二倍的显示亮度。
➢ 2007 年全球OLED 产值接近8 亿美元，相较于2006 年成长率超过50%，是所有 平板显示设备中成长最快的领域。