OLED发光机理及结构介绍ppt课件.ppt

有机发光二极管的工作机理,报告人： 彭晓晨,背景与介绍,OLED - Organic Light Emitting Diode,是以有机薄膜作为发光体的自发光显示器件。OLED已成为当今超薄、大面积平板显示器件研究的热门,OLED技术具有下列优越的使用特性,自发光器件，高亮度，高发光效率全固态组件，抗震性好，能适应恶劣环境可以做得很薄厚度为目前液晶的1/3高对比度、微秒级反应时间、超广视角、低功率消耗可制成弯曲面板,目前OLED技术具有的不足,量产技术普遍不足色彩纯度不足，纯色发光元件寿命仍短大尺寸开发技术仍待加强,OLED的应用,OLED器件的发光机理,载流子的注入,载流子的迁移,电子、空穴形成激子,激子辐射发光,OLED器件的发光机理,LUMO,HUMO,HOMO：最高占有分子轨道 价带LUMO: 最低未占有分子轨道 导带,OLED器件的发光机理,电子和空穴在有机材料中的跳跃传输,给体：失电子能力强的分子受体：得电子能力强的分子,OLED器件工作原理,多层结构器件能级示意图,激子的发光过程,OLED器件的发光机理,发光过程能级图,OLED器件的基本结构,OLED器件的基本结构,单层器件结构,Glass substrate,ITO,Luminous layer,Cathode,特点：大多数有机材料都是单极性的，载流子的注入很不平衡；载流子迁移率差距很大，发光区域靠近电极导致淬灭。,OLED器件的基本结构,双层器件结构特点：平衡了载流子的注入和传输，有利于提高载流子复合效率；与单层器件相比，双层器件的电子和空穴注入都比较容易，器件驱动电压也显著降低。,Glass substrate,ITO,HTL,Cathode,ETL/EML,Glass substrate,ITO,HTL/EML,Cathode,ETL,DL-A,DL-B,OLED器件的基本结构,三层器件结构,ITO,HTL,EML,Cathode,ETL,Glass substrate,特点：可将载流子复合区域较好地限制在器件中部的EML内，提高了复合效率并防止了电极对激子的猝灭每层分别起一种作用，可选择材料的范围比较宽泛，器件的优化也较为容易，是目前OLED最常用的一种结构。,OLED器件的基本结构,多层器件结构,ITO,空穴阻挡层,阴极,电子注入层,玻璃衬底,电子传输层,发光层,电子阻挡层,空穴传输层,空穴注入层,特点：可以使电子及空穴跃迁时所跨越的能级障碍最小。劣势在于纳米尺度的薄膜结构，工艺复杂，重复性差，不利于大规模生产。层数多，必然导致膜过厚，其结果是器件的驱动电压太高，失去实用价值,OLED空穴注入（HIL）材料,空穴注入层可以降低ITO电极与空穴传输层之间的界面势垒，增加ITO与空穴传输层的黏合程度，增大空穴注入接触等。,OLED空穴传输材料,要求：1.具有较高的热稳定性2.与阳极形成小的势垒3.能真空蒸镀形成无针孔的薄膜,三苯胺TPA和TPB形成阳离子自由基的示意过程,OLED电子传输层材料,要求：1.具有大的电子亲和势和高的电子迁移率2.材料的稳定性好，能形成统一紧密的薄膜3.材料具有高的激发态能级，能有效避免激发态的能量传递，使激子复合区在发光层而不是在电子传输层。,Alq3,OLED发光层材料,要求：1.高量子效率的荧光特性，荧光光谱主要分布在400700nm的可见光区域内2.良好的半导体特性，即具有高的导电率。3.良好的成膜性，在几十纳米厚度的薄层中不产生针孔4.良好的热稳定性，光稳定性。,OLED研究进展,近年来，OLED 技术飞速发展。2001年，索尼公司研制成功12英寸全彩OLED显示器，证明了OLED可以用于大型平板显示。 2002年，日本三洋公司与美国柯达公司联合推出了采用有源驱动OLED显示的数码相机，标志着OLED的产业化又迈出了坚实的一步。 2007年，日本索尼公司推出了11英寸的OLED彩色电视机，率先实现OLED在中大尺寸特别是在电视领域的应用突破。除了在显示领域的应用，白光OLED作为一种新型的固态光源也得到了广泛关注 。2006年柯尼卡美能达技术中心开发成功了1000cd/m2初始亮度下发光效率64lm/W亮度半衰期约1万小时的OLED白色发光器件，展示了OLED在大面积平板照明领域的前景。,OLED器件的前景展望,自1987年邓青云发明OLED以来，短短二十几年时间里，OLED在材料、器件及产品化等方面取得了重大突破，推动了显示及照明产业的发展。OLED以其独特优势，无论在照明还是显示领域都具有非常广阔的市场前景。尽管目前还有诸多问题需要解决，但OLED的显示和照明产品终将在产业化道路上飞速发展，给人类带来更加美好的视觉享受。,谢谢,