有机电致发光器件(OLED) 的结构和发光机理毕业设计.doc

摘要OLED 具有全固态、主动发光、高对比度、超薄、低功耗、无视角限制、响应速度快、低电压直流驱动、工作温度范围宽、易于实现柔性显示和3D 显示等诸多优点，将成为未来20 年最具“钱景”的新型显示技术同时，由于OLED 具有可大面积成膜、功耗低以及其它优良特性，因此还是一种理想的平面光源，在未来的节能环保型照明领域也具有广泛的应用前景本文将系统介绍OLED的发展背景、发展史、制备及应用，介绍了有机电致发光器件(OLED) 的结构和发光机理典型的传统OLED是生长在透明的阳极例如ITO玻璃上的，发射出来的光是由最底层衬底透出，这使得它与其他电子元件如硅基显示驱动器的集成变得非常复杂因此，理想的做法是研发一种OLED，其光的发射由器件顶部的透明电极透出重点介绍一种具有阴极作为底层接触层，阳极ITO薄膜作为顶部电极的表面发射型或者说有机“反转”的LED(OILED)介绍了该器件的制备工艺，对该OILED的I一V特性及EL谱进行了测试，发现与传统的OLED相类似，而工作电压有所升高，效率一定程度上降低为了进一步改善器件性能，我们对器件增加了保护层(PL)，研究了PL对OILED器件性能的影响。

最后概述了器件的技术进展和应用前景, 并展望了未来OLED 发展的方向关键词：有机电致发光器件，有机反转电致发光器件，发光机理，保护层（PL）,阳极ITO薄膜AbstractOLED has a solid state, self-luminous, high contrast, ultra-thin, low power consumption, viewing angle, fast response, low-voltage DC drive, the operating temperature range, easy to implement many of the advantages of flexible displays and 3D displays will become the future20 years of the most "money scene" of the new display technology. Also, because OLED has a large-area film, low power consumption, and other fine features, so an ideal plane light source, also has broad application prospects in the future of energy saving lighting in the area. In this paper, the systematic introduction of OLED development background, history of the development, preparation and application, the structure of the organic electroluminescent devices (OLED) and the luminescence mechanism.Typical traditional OLED is growth in transparent anode ITO glass, for example, the light is emitted by bottom gives fully substrate, this makes it and other electronic components such as that the integration of the silica based drive become very complex. Therefore, the ideal way is developing a OLED, its light emission from the top of the device gives fully transparent electrodes. Focuses on a cathode as the bottom contact layer, the anode of ITO films as the top electrode surface emission or organic LED of the "reverse" (OILED). Of the device preparation process, the OILED I-V characteristics and EL spectra of the test, found that similar to the conventional OLED, the working voltage was increased efficiency to a certain extent on the lower. To further improve the device performance of the device to increase the protective layer (PL), PL OILED device performance. Finally an overview of the technical progress and prospects of the device, and looked to the future OLED, the direction of development.Keywords:Organic Electroluminescent Devices, Organic reverse electroluminescent devices, Luminescence mechanism, Protective layer (PL), the anode of ITO films.目录摘要 IAbstract II目录 III1.绪论 11.1课题背景 11.2 OLED技术的发展概况 21.2.1 全球OLED发展史 41.2.2 中国OLED发展状况 51.2.3 OLED的应用 61.2.3 OLED的制备 62.有机电致发光器件 82.1 引言 82.2 有机电致发光器件 82.3 有机电致发光器件的结构 92.4 OLED发光机理 102.5 我国发展OLED产业存在的问题及发展趋势 132.5.1 存在的问题 132.5.2 发展趋势 142.6 结论及建议 143.有机反转电致发光器件 163.1 引言 163.2 器件制备工艺 173.2.1 基片的清洗及表面处理 173.2.2 阴极的蒸镀 173.2.3 有机层的成膜 183.2.4 阳极的溅射 193.3 Si/Al/Alq/ PVK:TPD/PTCDA/ITO结构的有机反转电致发光器件的研究 193.3.1 OILED的I一V特性及亮度测试 193.4 保护层(PL)对器件性能的影响 273.4.1 PL厚度对器件j一V特性的影响 273.4.2 PL对器件的最大驱动电流I的影响 293.4.3 PL对器件外量子效率的影响 293.4.4 PL对EL发射谱的影响 303.4.5 顶电极(阳极)面积对载流子注入效率的影响 313.4.6 PL层对器件最表面状态的影响 324.OLED与OILED的特性及存在的问题 334.1 与目前占主流地位的CRT及LCD技术相比，OLED与OILED具有以下更多的优点: 334.2 与OLED相比OILED的不同 354.3 OLED与OILED 急待解决的问题和未来发展趋势 35结论 385.致 谢 396.参考文献： 40391.绪论1.1课题背景信息显示是信息产业的核心技术之一, 而信息显示技术及显示器件多种多样, 到目前为止，有四种发光物理机制完全不同的固态场致发光形式。

它们分别是基于P-N异质结的无机发光二级管(LED);通过碰撞发光材料而激发的无机电致发光(IEL);由相反电极注入载流子随后在发光层复合辐射跃迁的有机电致发光(OLED);电子在固体中加速的固态阴极射线发光(SSCL)在过去的数年里，这些场致显示技术己经取得了长足的进步但是，LED还不能实现精细化显示;OLED和IEL的发光效率和寿命等方面还没有达到实际应用的要求;固态阴极射线发光才刚刚诞生数十年，各方面的问题还没有得到彻底的解决其中, 有机电致发光显示器件由于响应速度快, 适合于全彩色的动态图象显示, 同时驱动电压低, 能与数字图象VLSI 技术兼容, 也便于实现动态图象的显示驱动, 并且聚合物材料可以通过低成本的工艺做成柔性的大面积平板显示, 所以它是实现未来超薄型可卷壁挂式彩色电视的关键技术, 现被公认为是继液晶显示LCD、等离子显示PBD 后的新一代图形图象显示器件 有机电致发光的研究起步于60 年代, Pope 首次在蒽单晶上实现了电致发光, 但由于当时需要在大于100V 的驱动电压下才能观察到明显的发光现象, 且量子效率也很低, 还由于受各种条件的制约, 未能很好地解决成膜质量差和电荷注入效率低等问题,所以有机电发光的发展一直处于停滞不前的状态。

直到1987 年, Tang 和VanSlyke 采用8-羟基喹啉铝络合物() 作为发光层, 分别用IT O 电极和Mg : Ag 电极作为阳极和阴极, 制成了高亮度( > 1 000cd/ m2 ) , 高效率( 1. 5 lm/ W) 的绿光有机电致发光薄膜器件, 其驱动电压降到了10V 以下,从而取得了有机电致薄膜发光器件研究史上划时代的进展 由于他们的工作, 又引起了人们对有机电致发光研究的再度关注 1990 年, Bur roug hes 等人用聚对苯乙烯( PPV) 制备的聚合物薄膜电致发光器件得到了量子效率为0. 05% 的蓝绿光输出, 其驱动电压小于14V 由于聚合物材料的制作工艺、稳定性以及化学修饰性都比有机小分子更为优越, 所以聚合物PPV 以及PPV 衍生物材料的研究进一步地推动了有机电致发光薄膜的研究, 使之成为新的研究热点 其中, Braun 等用PPV 的衍生物制成了量子效率为1%的绿色和橙色光输出, 其驱动电压约为3V. 这些工作都极大推进了有机薄膜电致发光器件的发展, 从而使得有机电致发光的研究在世界范围内广泛地开展起来1.2 OLED技术的发展概况按照所采用有机发光材料的不同,OL ED 可区分为两种不同的技术类型: 一是基于小分子有机发光材料的SM 2OL ED (small material OL ED) , 另一是基于共轭高分子发光材料的PL ED (polymer OL ED)。

按照驱动方式不同,OL ED 可分为有源驱动OL ED (active2 matrix OLED) 和无源驱动OL ED (passive2 matrix OLED)小分子OLED 技术发展得较早(1987 年) , 因而技术也较为成熟PLED 的发展始于1990年,由于聚合物薄膜可以采用旋涂、喷墨印刷等方法制备,因此有可能大大地降低器件生产成本,但目前该技术远未成熟目前小分子OL ED 器件的发光效率已经超过15lm/W ,器件寿命(半衰期) 已经超过50000h而高分子器件的发光效率则已超过10lm/W ,寿命也已超过10000h就器件的寿命而言,有机发光显示器件已经可以满足实际应用的要求目前OLED 的发展主要表现在以下几个方面:(1) 发。