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OLED显示器件的发光机理

OLED显示器件的发光机理
OLED显示器件的发光机理

二、OLED显示器件的发光机理

OLED是一种电流注入型发光显示器件,其发光机理如图2.1所示。

在外加电压的驱动下,空穴和电子分别从正极和负极注入到有机材料中,空穴与电子在有机层中相遇、复合,释放出能量,将能量传递给有机发光物质的分子,使其从基态跃迁到激发态。激发态很不稳定,受激分子从激发态回到基态,辐射跃迁而产生发光现象,这种现象一般有五个阶段:

1、载流子的注入:在直流低压高电场驱动下,空穴和电子分别从阳极和阴极注入到夹在两电极间的有机层中。

2、载流子的迁移:注入的空穴和电子分别由空穴传输层和电子传输层迁移到发光层中。

3、载流子的复合:空穴和电子在发光层中相遇,并产生激子。

4、激子的迁移:激子在电场作用下将能量传递给有机发光分子,并激发有机分子中的电子从基态跃迁到激发态。

5、电致发光:激发态能量通过跃迁,将能量以光子的形式释放出来,产生电致发光。在这5个阶段中,要求正负载流子的注入量尽量平衡,否则不但会降低载流子的复合几率,而且还会在有机层之间产生直通电流,引起器件发热而缩短器件寿命,一般来说,空穴注入相对容易,而电子注入却较困难;载流子传输性能的好坏取决于有机材料的载流子迁移率,相对于无机半导体材料来说,有机材料的载流子迁移率较低,一般在10-4~10-8cm2/vs量级,但有机膜在低电压下便可在发光层内产生104~106v/cm的高电场,因此载流子在有机层中的传输基本不成问题;载流子迁移率一般采取飞行时间法(time of flight)和表面电荷衰减法进行测量,但两种测量结果有差别;有机分子可以通过多种形式吸收能量而处于激发态,处于激发态的有机分子又可以通过多种形式释放出能量回到基态,其中激子跃迁是激发态分子释放能量返回基态的主要过程,激子又分为单线态和三线态两种,单线态激子可以跃迁,而三线态激子不能跃迁;能跃迁的激子可以辐射衰减而发光,无法跃迁的激子则不能。

三、OLED的结构及制备工艺

1、OLED的器件结构

OLED屏的基本结构可分为单层器件结构、双层器件结构、三层器件结构和多层器件结构等多种,其基本形式如图3.1所示。

单层结构器件的正负两极之间只含有一层有机发光层,这种结构常用在掺杂型OLE D中。这种结构的器件性能较差,由于两种载流子注入不平衡,所以复合几率小,发光效率低;由于器件中有机膜厚度大,驱动电压高。

在双层结构的器件中,由于大多数有机材料不是具有传输空穴的性质就是具有传输电子的性质,但同时具有均等的空穴和电子传输性质的有机材料极少。为了有效的解决了电子和空穴的复合区远离电极和平衡载流子注入效率的问题,提高OLED的发光效率,采用双层结构。双层结构的器件有效地平衡了空穴和电子的注入量,提高载流子的注入速率和器件发光效率与量子效率。

三层结构的器件由空穴传输层(HTL)、电子传输层(ETL)和发光层(EML)组成。在此结构中,三个功能层各行其职,有利于器件的性能优化,这也是一种标准的器件结构。

为了降低驱动电压,提高对比度,增加量子效率,提高发光亮度而采用多层结构。多层结构不但保证了OLED功能层与玻璃间的良好附着性,而且还使得来自阳极和阴极的载流子更容易注入到有机功能薄膜中。但多层结构在改善器件性能的同时,也会给各层之间带来复杂的界面效应。

2、OLED的制备工艺

目前在中国大陆,OLED显示器件的制备还处于实验室阶段,但已到达了中试的边缘,因此我们将主要讨论实验室的OLED制备工艺。

不管是实验室、中试,还是量产,OLED器件的制备过程基本一致,主要区别在于器件的真空蒸镀设备上。实验室一般选用手动的真空蒸镀设备进行单片样品蒸镀,以便于制作种类不同的实验样品;中试线一般采用半自动的真空蒸镀设备进行连续的多片样品蒸镀,以便于小批量产品的切换;量产线一般采用全自动的真空蒸镀设备进行流水样品蒸镀(或采用线蒸镀技术与工艺),以便于提高良品率、降低产品成本。据悉,也有的机构正在研究尝试在量产线上用旋涂技术工艺进行生产OLED产品。

OLED显示器件的制备工艺包括:ITO玻璃清洗→光刻→再清洗→前处理→真空蒸镀有机层→真空蒸镀背电极→真空蒸镀保护层→封装→切割→测试→模块组装→产品检验及老化实验等十几道工序,其几个关键工序的工艺如下。

(1)ITO玻璃的洗净及表面处理

ITO作为阳极其表面状态直接影响空穴的注入和与有机薄膜层间的界面电子状态及有机材料的成膜性。如果ITO表面不清洁,其表面自由能变小,从而导致蒸镀在上面的空穴传输材料发生凝聚、成膜不均匀。

ITO表面的处理过程为:洗洁精清洗→乙醇清洗→丙酮清洗→纯水清洗,均用超声波清洗机进行清洗,每次洗涤采用清洗5分钟,停止5分钟,分别重复3次的方法。然后再用红外烘箱烘干待用。对洗净后的ITO玻璃还需进行表面活化处理,以增加ITO 表面层的含氧量,提高ITO表面的功函数。也可以用比例为水:双氧水:氨水=5:1:1混合的过氧化氢溶液处理ITO表面,使ITO 表面过剩的锡含量减少而氧的比例增加,以提高ITO表面的功函数来增加空穴注入的几率,可使OLED 器件亮度提高一个数量级。

ITO玻璃在使用前还应经过“紫外线-臭氧”或“等离子”表面处理,主要目的是去除ITO 表面残留的有机物、促使ITO 表面氧化、增加ITO 表面的功函数、提高ITO表面的平整度。未经处理的ITO表面功函数约为4.6 eV,经过紫外线-臭氧或等离子表面处理后的ITO表面的功函数为5.0 eV以上,发光效率及工作寿命都会得到提高。对I TO玻璃表面进行处理一定要在干燥的真空环境中进行,处理过的ITO玻璃不能在空气中放置太久,否则ITO表面就会失去活性。

(2)ITO的光刻处理工艺

(3)有机薄膜的真空蒸镀工艺

OLED器件需要在高真空腔室中蒸镀多层有机薄膜,薄膜的质量关系到器件质量和寿命。在高真空腔室中设有多个放置有机材料的蒸发舟,加热蒸发舟蒸镀有机材料,并利用石英晶体振荡器来控制膜厚。ITO 玻璃基板放置在可加热的旋转样品托架上,其下面放置的金属掩膜板控制蒸镀图案。

在我们的真空蒸镀设备上进行蒸镀实验,实验结果表明,有机材料的蒸发温度一般在170℃~400℃之间、ITO样品基底温度在100℃~150℃、蒸发速度在1晶振点~1 0晶振点/秒(即约0.1nm~1nm/S)、蒸发腔的真空度在5×10-4Pa~3×10-4Pa时蒸镀的效果较佳。

图3.3是有机材料的蒸镀示意图。单色膜厚通过晶振频率点数和蒸发舟挡板联合控制,而三色则通过掩膜板来控制。

但是,有机材料的蒸镀目前还存在材料有效使用率低(〈10%)、掺杂物的浓度难以精确控制、蒸镀速率不稳定、真空腔容易污染等等不足之处,从而导致样片基板的镀膜均匀度达不到器件要求。

(4)金属电极的真空蒸镀工艺

金属电极仍要在真空腔中进行蒸镀。金属电极通常使用低功函数的活泼金属,因此在有机材料薄膜蒸镀完成后进行蒸镀。常用的金属电极有Mg/Ag、Mg:Ag/Ag、Li/Al、LiF/Al 等。用于金属电极蒸镀的舟通常采用钼、钽和钨等材料制作,以便用于不同的金属电极蒸镀(主要是防止舟金属与蒸镀金属起化学反应)。表3.1是OLED常用的蒸发源材料及其熔化温度。

金属电极材料的蒸发一般用加热电流来表示,在我们的真空蒸镀设备上进行蒸镀实验,实验结果表明,金属电极材料的蒸发加热电流一般在70A~100A之间(个别金属要超过100A)、ITO样品基底温度在80℃左右、蒸发速度在5晶振点~50晶振点/秒(即约0.5nm~5nm/S)、蒸发腔的真空度在7×10-4Pa~5×10-4Pa时蒸镀的效果较佳。

(5)器件封装工艺

OLED器件的有机薄膜及金属薄膜遇水和空气后会立即氧化,使器件性能迅速下降,因此在封装前决不能与空气和水接触。因此,OLED的封装工艺一定要在无水无氧的、通有惰性气体(如氩气)的手套箱中进行。封装材料包括粘合剂和覆盖材料。粘合剂使用紫外固化环氧固化剂,覆盖材料则采用玻璃封盖,在封盖内加装干燥剂来吸附残留的水分。图3.4为由于水分入侵造成有机层的破坏。

四、制备OLED的材料及其作用

制备OLED的材料种类很多,主要分为阳极材料、阴极材料、缓冲层材料、载流子传输材料和发光材料等几大类。

1、阳极材料

OLED的阳极材料主要作器件的阳极之用,要求其功函数尽可能的高,以便提高空穴的注入效率。OLED器件要求电极必须有一侧是透明的,因此通常选用功函数高的透明材料ITO导电玻璃作阳极。ITO(氧化铟锡)玻璃在400nm~1000nm的波长范围内透过率达80%以上,而且在近紫外区也有很高的透过率。

2、阴极材料

OLED的阴极材料主要作器件的阴极之用,为提高电子的注入效率,应该选用功函数尽可能低的金属材料,因为电子的注入比空穴的注入难度要大些。金属功函数的大小严重的影响着OLED器件的发光效率和使用寿命,金属功函数越低,电子注入就越容易,发光效率就越高;此外,功函数越低,有机/金属界面势垒越低,工作中产生的焦耳热就会越少,器件寿命就会有较大的提高。

OLED的阴极通常采用以下几种型式:

(1)单层金属阴极。如Al、Mg、Ca等,但它们在空气中很容易被氧化,致使器件不稳定、使用寿命缩短,因此选择合金做阴极或增加缓冲层来避免这一问题。

(2)合金阴极。为了既能提高器件的发光效率,又能得到稳定的器件,通常采用金属合金作为阴极。在蒸发单一金属阴极薄膜时,会形成大量的缺陷,造成耐氧化性变差;而蒸镀合金阴极时,少量的金属会优先扩散到缺陷中,使整个有机层变得很稳定。

(3)层状阴极。这种阴极是在发光层与金属电极之间加入一层阻挡层,如LiF、CsF、RbF等,它们与Al形成双电极。阻挡层可大幅度的提高器件的性能。

3、缓冲层材料

在OLED中空穴的传输速率约为电子传输速率的两倍,为了防止空穴传输到有机/金属阴极界面引起光的猝灭,在制备器件时需引入缓冲层CuPc。CuPc作为缓冲层,不仅可以降低ITO/有机层之间的界面势垒,而且还可以增加ITO/有机界面的粘合程度,增大空穴注入接触,抑制空穴向HTL层的注入,使电子和空穴的注入得以平衡。

4、载流子传输材料

OLED器件要求从阳极注入的空穴与从阴极注入的电子能相对平衡的注入到发光层中,也就是要求空穴和电子的注入速率应该基本相同,因此有必要选择合适的空穴与电子传输材料。在器件的工作过程中,由于发热可能会引起传输材料结晶,导致OLED器件性能衰减,所以我们应选择玻璃化温度(Tg)较高的材料作为传输材料。试验中通常选用NPB作为空穴传输层,而选用Alq3作为电子传输材料。

5、发光材料

发光材料是OLED器件中最重要的材料。一般发光材料应该具备发光效率高、最好具有电子或空穴传输性能或者两者兼有、真空蒸镀后可以制成稳定而均匀的薄膜、它们的HOMO和LUMO能量应该与相应的电极相匹配等特性。

在小分子发光材料中,Alq3是直接单独使用作为发光层的材料。还有的是本身不能单独作为发光层,掺杂在另一种基质材料中才能发光,如红光掺杂剂DCJTB,绿光掺杂剂DMQA,蓝光掺杂剂BH1,BD1等。Alq3是一种既可以作为发光层材料,又可以兼做电子传输层材料的一种有机材料。

6、我们常用实验材料的分子结构

五、评价OLED 性能的主要参数

通常,OLED发光材料及器件的性能可以从发光性能和电学性能两个方面来评价。发光性能主要包括发射光谱、发光亮度、发光效率、发光色度和寿命;而电学性能则包括电流与电压的关系、发光亮度与电压的关系等,这些都是衡量OLED材料和器件性能的主要参数。

1、发射光谱

发射光谱指的是在所发射的荧光中各种波长组分的相对强度,也称为荧光的相对强度随波长的分布。发射光谱一般用各种型号的荧光测量仪来测量,其测量方法是:荧光通过单色发射器照射于检测器上,扫描单色发射器并检测各种波长下相对应的荧光强度,然后通过记录仪记录荧光强度对发射波长的关系曲线,就得到了发射光谱。

OLED的发光光谱有两种,即光致发光(PL)光谱和电致发光(EL)光谱。PL光谱需要光能的激发,并使激发光的波长和强度保持不变;EL光谱需要电能的激发,可以测量在不同电压或电流密度下的EL光谱。通过比较器件的EL光谱与不同载流子传输材料和发光材料的PL光谱,可以得出复合区的位置以及实际发光物质的有用信息。

2、发光亮度

发光亮度的单位是cd/㎡,表示每平方米的发光强度,发光亮度一般用亮度计来测量。最早制作的OLED器件的亮度已超过了1000cd/㎡,而目前最亮的OLED亮度可以超过140000cd/㎡。

3、发光效率

OLED的发光效率可以用量子效率、功率效率和流明效率来表示。

量子效率ηq是指输出的光子数N f与注入的电子空穴对数N x之比。量子效率又分为内量子效率ηqi和外量子效率ηqe。内量子效率ηqi是在器件内部由复合产生辐射的光子数与注入的电子空穴对数之比;其实,器件的发光效率由外量子效率ηqe来反映,可由下式来表示。

外量子效率可以用积分球光度计来测量单位时间内发光器件的总光通量,通过计算来得出器件的外量子效率。

激发光光子的能量总是大于发射光光子的能量,当激发光波长比发射光波长短很多时,这种能量损失就很大,而量子效率不能反映出这种能量损失,需要用功率效率来反映。功率效率ηp,又称为能量效率,是指输出的光功率P f与输人的电功率P x之比。衡

量一个发光器件的功能时,多用流明效率这个参量。流明效率ηl ,也叫光度效率,是发射的光通量L(以流明为单位)与输入的电功率P x之比。

其中,S 为发光面积(㎡),B 为发光亮度(cd/㎡),I和V分别为测量亮度时所加的偏置电流和电压,J为相应的电流密度(A/㎡),流明效率的单位是lm/W。

4、发光色度

发光色度用色坐标(x,y,z)来表示,x表示红色值,y表示绿色值,Z表示蓝色值,通常x,y两个色品就可表注颜色。

5、发光寿命

寿命是指为亮度降低到初始亮度的50%所需的时间。对商品化的OLED器件要求连续使用寿命达到10000小时以上,存储寿命要求5年。在研究中发现影响OLED器件寿命的因素之一是水和氧分子的存在,因此在器件封装时一定要隔绝水和氧分子。

6、电流密度-电压关系

在OLED器件中,电流密度随电压的变化曲线反映了器件的电学性质,它与发光二极管的电流密度-电压的关系类似,具有整流效应。在低电压时,电流密度随着电压的增加而缓慢增加,当超过一定的电压电流密度会急剧上升。

7、亮度-电压关系

亮度-电压的关系曲线反映的是OLED器件的光学性质,与器件的电流-电压关系曲线相似,即在低驱动电压下,电流密度缓慢增加,亮度也缓慢增加,在高电压驱动时,亮度伴随着电流密度的急剧增加而快速增加。从亮度-电压的关系曲线中,还可以得到启动电压的信息。启动电压指的是亮度为1cd/㎡的电压。

OLED器件结构与原理

OLED的结构和原理 编者:马晓宇 吉林奥来德光电材料股份有限公司 OLED的结构和原理 OLED的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO),与电力之正极相连,再加上另一个金属阴极,包成如三明治的结构。整个结构层中包括了:电洞传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。当电力供应至适当电压时,正极电洞与阴极电荷就会在发光层中结合,产生光亮,依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色,构成基本色彩。OLED的特性是自己发光,不像TFTLCD需要背光,因此可视度和亮度均高,其次是电压需求低且省电效率高,加上反应快、重量轻、厚度薄,构造简单,成本低等,被视为21世纪最具前途的产品之一。 有机发光二极体的发光原理和无机发光二极体相似。当元件受到直流电(DirectCurrent;DC)所衍生的顺向偏压时,外加之电压能量将驱动电子(Electron)与电洞(Hole)分别由阴极与阳极注入元件,当两者在传导中相遇、结合,即形成所谓的电子-电洞复合(Electron-HoleCapture)。而当化学分子受到外来能量激发後,若电子自旋(ElectronSpin)和基态电子成对,则为单重态(Singlet),其所释放的光为所谓的萤光(Fluorescence);反之,若激发态电子和基态电子自旋不成对且平行,则称为三重态(Triplet),其所释放的光为所谓的磷光(Phosphorescence)。 当电子的状态位置由激态高能阶回到稳态低能阶时,其能量将分别以光子(LightEmission)或热能(HeatDissipation)的方式放出,其中光子的部分可被利用当作显示功能;然有机萤光材料在室温下并无法观测到三重态的磷光,故PM-OLED元件发光效率之理论极限值仅25%。 PM-OLED发光原理是利用材料能阶差,将释放出来的能量转换成光子,所以我们可以选择适当的材料当作发光层或是在发光层中掺杂染料以得到我们所需要的发光颜色。此外,一般电子与电洞的结合反应均在数十奈秒(ns)内,故PM-OLED的应答速度非常快。 P.S.:PM-OLEM的典型结构。典型的PM-OLED由玻璃基板、ITO(indiumtinoxide;铟锡氧化物)阳极(Anode)、有机发光层(EmittingMaterialLayer)与阴极(Cathode)等所组成,其中,薄而透明的ITO阳极与金属阴极如同三明治般地将有机发光层包夹其中,当电压注入阳极的电洞(Hole)与阴极来的电子(Electron)在有机发光层结合时,激发有机材料而发光。

发光材料

上海理工大学 目录 一、引言 (1) 二、发光现象及其原理 (1) 2.1荧光现象 (1) 2.2 LED现象 (2) 2.3白炽灯现象 (2) 2.4 HID现象 (2) 2.5有机发光原理 (2) 三、发光材料的应用 (3) 3.1光致发光材料 (3) 3.2阴极射线发光材料 (4) 3.3电致发光材料 (4) 3.4辐射发光材料 (4) 3.5光释发光材料 (5) 3.6热释发光材料 (5) 3.7高分子发光材料 (5) 3.8纳米发光材料 (6) 四、结束语 (6) 五、参考文献 (7)

发光材料 一、引言 众所周知[1],材料、能源和信息是21世纪的三大支柱。发光材料作为人类生活中最为重要的材料之一,有着极其重要和特殊的地位。随着科学技术的进一步发展,发光材料广泛运用于化工、医药食品、电力、公用工程、宇航、海洋船舶等各个领域。各种新型高科技在运用于人类日常生活中,势必都需要用到部分不同成分和性质的发光材料。 从20世纪70年代起,科学家们发现将稀土元素掺入发光材料,可以大大提高材料的光效值、流明数和显色性等性能,从此开启了发光材料发展的又一个主要阶段。世界己经离不开人造光源,荧光灯作为最普遍的人造光源之一己在全世界范围内开始应用,据统计全世界60%以上的人工造光是由荧光灯提供的,而大部分荧光灯就是利用稀土三基色荧光粉发光的。 二、发光现象及其原理 不同发光材料的发光原理不尽相同,但是其基本物理机制是一致的:物质原子外的电子一般具有多个能级,电子处于能量最低能级时称为基态,处于能量较高的能级时称为激发态;当有入射光子的能量恰好等于两个能级的能量差时,低能级的电子就会吸收这个光子的能量,并跃迁到高能级,处于激发态;电子在激发态不稳定,会向低能级跃迁,并同时发射光子;电子跃迁到不同的低能级,就会发出不同的光子,但是发出的光子能量肯定不会比吸收的光子能量大。 2.1荧光现象 荧光发光的主要原理:紫外线的光子的能量比可见光的能量大;当荧光物质被紫外线照射时,其基态电子就会吸收紫外线的光子被激发而跃迁至激发态;当它向基态跃迁时,由于激发态与基态间还有其他能级,所以此时释放的光子能量就会低于紫外线的能量,而刚好在可见光的范围内,于是荧光物质就会发出可见光,这种光就叫做荧光。常见的日光灯发 1

有机电致发光显示器件基本原理与进展

有机电致发光显示器件基本原理与进展 副标题:有机电致发光显示器件基本原理与进展 发表日期: 2006-2-14 21:33:35 作者:佚名点击数5224 摘要: 本文对有机电致发光显示器件的发展历史,器件结构、工作特征、获得彩色显示的方法以及所具有的优缺点、发展现状和趋势等都做了简要的概括。详细比较了小分子OLED与聚合物PLED、OLED与LCD性质上的比较,对OLED显示的发光机理进行了详细的综述。此外,对获得彩色显示的无源驱动电路和有源驱动电路的结构进行了总结,认为有源驱动将是最终发展趋势。最后总结了国内外OLED技术的发展状况。 关键词:小分子有机电致发光有机聚合物电致发光无源驱动有源驱动 (作者:姚华文,上海华嘉光电技术有限公司,上海市嘉定区招贤路928号,201821) 有机电致发光显示(organic electroluminesence Display)技术被誉为具有梦幻般显示特征的平面显示技术,因其发光机理与发光二极管(LED)相似,所以又称之为OLED(organic light emitting diode)。2000年以来,OLED受到了业界的极大关注,开始步入产业化阶段。 1.发展历史 1936年,Destriau将有机荧光化合物分散在聚合物中制成薄膜,得到最早的电致发光器件。20 世纪50年代人们就开始用有机材料制作电致发光器件的探索,A. Bernanose等人在蒽单晶片的两侧加上400V的直流电压观测到发光现象,单晶厚10mm~20mm,所以驱动电压较高。1963年M. Pope等人也获得了蒽单晶的电致发光。70年代宾夕法尼亚大学的He eger探索了合成金属[1]。1987年Kodak公司的邓青云首次研制出具有实用价值的低驱动电压(<10V,>1000cd/m2)OL ED器件(Alq作为发光层)[2]。1990年,Burroughes及其合作者研究成功第一个高分子EL(PLED)(PPV作为发光层),更为有机电致发光显示器件实用化进一步奠定了基础。1997年单色有机电致发光显示器件首先在日本产品化,1999年月,日本先锋公司率先推出了为汽车音视通信设备而设计的多彩有机电致发光显示器面板,并开始量产,同年9月,使用了先锋公司多色有机电致发光显示器件的摩托罗拉手机大批量上市[3]。这一切都表明,OLED技术正在逐步实用化,显示

OLED显示原理调研

OLED显示原理 一、简介 OLED(Organic Light-Emitting Diode, 有机发光二极管)是指有机半导体材料和发光材料在电场的作用下,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,在一定电场作用下,电子和空穴分别从阳极和阴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。 OLEI与LC[最大的不同在于,LC取术可以简单的理解为,外界施加电压使液晶如闸门般地阻隔背光或让背光穿透,进而将光线投射在不同颜色的彩色滤光片中形成图像。而OLE是通过电流驱动有机薄膜本身来发光的,发的光可为红、绿、蓝、白等单色,同样也可以达到全彩的效果。 优点: 1.厚度可以小于1毫米,仅为LCD屏幕的1/3,并且重量也更轻; 2.固态机构,没有液体物质,因此抗震性能更好,不怕摔; 3 .几乎没有可视角度的问题,即使在很大的视角下观看,画面仍然不失真; 4.响应时间是LCD勺千分之一,显示运动画面绝对不会有拖影的现象; 5.低温特性好,在零下40度时仍能正常显示,而LCDW无法做到; 6.制造工艺简单,成本更低;7.发光效率更高,能耗比LCD要低;

8.能够在不同材质的基板上制造,可以做成能弯曲的柔软显示器。 缺点: 1.寿命通常只有5000小时,要低于LCD至少1万小时的寿命; 2.不能实现大尺寸屏幕的量产,因此目前只适用于便携类的数码类产品; 3.存在色彩纯度不够的问题,不容易显示出鲜艳、浓郁的色彩。 二、基本结构与发光原理 OLED的基本结构如图1所示。它由以下各部分组成: 基层(透明塑料,玻璃,金属箔)——基层用来支撑整个OLED。 1阳极(透明)——阳极在电流流过设备时消除电子(增加电子“空穴” )。 2有机层——有机层由有机物分子或有机聚合物构成。 3导电层——该层由有机塑料分子构成,这些分子传输由阳极而来的“空穴”。可 采用聚苯胺作为OLED的导电聚合物。 4发射层——该层由有机塑料分子(不同于导电层)构成,这些分子传输从阴极而来的电子; 发光过程在这一层进行。可采用聚芴作为发射层聚合物

有机电致发光材料与器件

有机电致发光材料与器件 有机电致发光器件发展及展望综述 有机电致发光器件发展及展望综述 中文摘要 有机电致发光器件(organic light-emitting device, OLED)目前已成为平板信息显示领域的一个研究热点。OLED具有平板化、自发光、色彩丰富、响应快、视野宽及易于实现超薄轻便等优点,被认为是未来最有可能替代液晶显示器和等离子显示器的一种新技术,同时可以用做照明和背光源。但是,其制作成本高、良品率低等不足有待解决。OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄,可视角度更大,并且能够显著节省电能。 为了形像说明OLED构造,可以将每个OLED单元比做一块汉堡包,发光材料就是夹在中间的蔬菜。每个OLED的显示单元都能受控制地产生三种不同颜色的光。OLED与LCD一样,也有主动式和被动式之分。被动方式下由行列地址选中的单元被点亮。主动方式下,OLED单元后有一个薄膜晶体管(TFT),发光单元在TFT驱动下点亮。主动式的OLED比较省电,但被动式的OLED显示性能更佳。 关键词有机电致发光器件器件性能结构优化空穴阻挡 - I -

Organic Light-Emitting Devices Performance Overview tianjia (Class0413 Grade2006 in College of Information&Technology,Jilin Normal University, Jilin Siping 136000) Directive Teacher: jiang wen long(professor) Abstract Electroluminescent devices (organic light-emitting device, OLED) flat panel information display has become a hot topic in the field. OLED technology has a flat, self-luminous, rich colors, fast response, wide horizons and easy to implement the advantages of ultra-thin light, is considered the next best possible alternative to liquid crystal displays and plasma displays, a new technology while can be used as lighting and backlight. However, its high production cost, low rate of less than good product to be resolved. OLED display technology with the traditional LCD display in different ways, no backlight, with a very thin coating of organic materials and glass substrate, when a current is passed, these organic materials will be light. OLED display screen can be done but lighter and thinner, larger viewing angle, and can significantly save power. To image shows OLED structure, each OLED element can be likened to a hamburger, light-emitting material is sandwiched in between

OLED-材料的发光原理

掌握未来显示技术:OLED材料的发光原理 2016-11-11OLED新技术 众所周知,OLED显示器不需要背光源,在通电的情况下OLED材料可以主动发出红绿蓝三色光。那OLED发光的原理是什么呢? 首先上一张大家已经看腻的图:OLED器件结构。 OLED器件结构(来源:百度百科) 从图中可以看出,OLED器件自下而上分为: 玻璃基板(TFT)、阳极、空穴注入/传输层、有机发光层、电子注入/传输层和金属阴极(顺便吐槽一下百度百科里各层名字的叫法。。。)

发光的部位在器件中间的有机发光层(再具体点就是发光层中的掺杂材料),发光机理如下图所示: 有机发光层的发光机理(来源:网络) OLED器件是电流驱动型,在通电的情况下,空穴从阳极进入器件,穿过空穴注入/传输层,电子从阴极进入器件,穿过电子注入/传输层,两者最终到达有机发光层。

接下来要讲解的内容可能会比较生涩,为便于不同层次读者的理解,小编用不同的内容分成基础班和进修班,请各位读者对号入座。 基础班: 空穴和电子在发光层中相遇,然后复合,形象一点讲的话,就像久未相见的恋人,一见面便紧紧抱在一起;电子空穴复合时会产生能量,释放出光子,你可以将光子理解为下图中情侣头上的心形;我们能看见的光是由无数的光子组成,就像情侣头上不断冒出的小心心;光的颜色由光子的能量决定,如果能量的高低用情侣的亲密程度比喻的话:特别亲密的发出蓝色(能量高发出蓝光),比较亲密的发出绿色(能量适中的发出绿光),一般亲密的发出红色(能量低的发出红光)。

进修班: 在讲解OLED发光原理之前,我们先学习一个概念:能级; 能级:原子核外电子的状态是不连续的,因此各状态对应的能量也是不连续的,这些能量值就是能级; 能级就像楼梯的台阶,只存在1阶、2阶这样的整数,不会出现诸如1.5阶、2.1阶这样的情况,能级的示意图如下; 能级(来源:百度百科) 在正常状态下,原子处于最低能级,即电子在离核最近的轨道上运动,这种状态称为基态;

顶发射有机电致发光器件 3

顶发射有机电致发光器件 摘要 有机电致发光器件(OLED)由于其自身具有能耗低、自发光、视角宽、成本低、温度范围宽、响应速度快、发光颜色连续可调、可实现柔性显示、工艺比较简单等优点而吸引了全世界信息显示技术研究领域的专家学者们的目光,它成为了最有可能取代液晶显示器件的希望之星。有机电致发光器件的研究始于1963年,近年内,越来越多的研究人员从事到有机电致发光器件的研究中来,关于利用新材料、新结构制作有机电致发光器件的报道层出不穷,有机电致发光技术也得到了飞速的发展。 有机电致发光器件按照光从器件出射方向的不同,可以分为两种结构:一种是底发射型器件(BEOLED),另一种是顶发射型器件(OLED)。由于顶发射型器件所发出的光是从器件的顶部出射,这就不受器件底部驱动面板的影响从而能有效的提高开口率,有利于器件与底部驱动电路的集成。同时顶发射型器件还具有提高器件效率、窄化光谱和提高色纯度等诸多方面的优点,因此顶发射型器件具有非常良好的发展前景。而对于顶发射型器件来说,它的有机层结构与底发射型器件的结构基本一致,所以对于顶发射型器件电极的研究具有非常重要的意义。 关键词:电致发光顶发射 Abstract Organic light-emitting diode (OLED), due to its low energy consumption, self-luminous, wide viewing angle, low cost, wide temperature range, fast response, continuously adjustable, luminous colors, flexible display, the process is relatively simple, to attract the attention of experts and scholars in display researching field all over the world. It became the star of hope which most likely to replace liquid crystal display. Researching of the organic light-emitting diode began in 1963, and in recent years, more and more researchers come to research the organic light-emitting diode. New materials, new structures of organic light-emitting diode reported in an endless stream. OLED technology has been rapid development. According to the different directions of the light emitting from the device, we can divide the OLED into two kinds. The one is bottom-emitting type device (BEOLED) and the other is top-emitting device (TEOLED). As the light emitting from the top of the TEOLED, it can ignore the effect of the bottom driving panel, so that it can effectively improve the opening rate, conducive to the integration of the device with the driving circuit. Top-emitting device can also improve the efficiency of the device, narrowing the spectrum and improve the color purity, so it has a good prospect for development. For top-emitting device, the organic layer structure and is basically the same with the bottom-emitting type device, so it has very important significance to study the electrodes of the top-emitting device.

有机电致发光综述

有机电致发光综述 本文对有机电致发光显示器件的发展历史,器件结构、工作特征、获得彩色显示的方法以及所具有的优缺点、发展现状和趋势等都做了简要的概括。详细比较了小分子OLED与聚合物PLED、OLED与LCD性质上的比较,对OLED显示的发光机理进行了详细的综述。此外,对获得彩色显示的无源驱动电路和有源驱动电路的结构进行了总结,认为有源驱动将是最终发展趋势。最后总结了国内外OLED技术的发展状况。 关键词:小分子有机电致发光有机聚合物电致发光无源驱动有源驱动 (作者:姚华文,上海华嘉光电技术有限公司,上海市嘉定区招贤路928号,201821) 有机电致发光显示(organic electroluminesence Display)技术被誉为具有梦幻般显示特征的平面显示技术,因其发光机理与发光二极管(LED)相似,所以又称之为OLED(organic light emitting diode)。2000年以来,OLED受到了业界的极大关注,开始步入产业化阶段。 1.发展历史 1936年,Destriau将有机荧光化合物分散在聚合物中制成薄膜,得到最早的电致发光器件。 20 世纪50年代人们就开始用有机材料制作电致发光器件的探索,A. Bernanose等人在蒽单晶片的两侧加上400V的直流电压观测到发光现象,单晶厚10mm~20mm,所以驱动电压较高。1963年M. Pope等人也获得了蒽单晶的电致发光。70年代宾夕法尼亚大学的Heeger 探索了合成金属[1]。1987年Kodak公司的邓青云首次研制出具有实用价值的低驱动电压(<10V,>1000cd/m2)OLED器件(Alq作为发光层)[2]。1990年,Burroughes及其合作者研究成功第一个高分子EL(PLED)(PPV作为发光层),更为有机电致发光显示器件实用化进一步奠定了基础。1997年单色有机电致发光显示器件首先在日本产品化,1999年月,日本先锋公司率先推出了为汽车音视通信设备而设计的多彩有机电致发光显示器面板,并开始量产,同年9月,使用了先锋公司多色有机电致发光显示器件的摩托罗拉手机大批量上市[3]。这一切都表明,OLED技术正在逐步实用化,显示技术又将面临新的革命[4]。 2.器件分类 按照组件所使用的载流子传输层和发光层有机薄膜材料的不同,OLED可区分为两种不同的技术类型。 一是以有机染料和颜料等为发光材料的小分子基OLED,典型的小分子发光材料为Alq(8-羟基喹啉铝);另一种是以共轭高分子为发光材料的高分子基OLED,简称为PLED,典型的高分子发光材料为PPV(聚苯撑乙烯及其衍生物[5]。 3.基本结构和发光机理 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玻璃上制作一层几十纳米厚的有机发光材料作发光层,发光层上方有一层低功函数的金属电极。当电极上

上转换发光机理与发光材料整理

上转换发光机理与发光材料 一、背景 早在1959年就出现了上转换发光的报道,Bloemberge在Physical Review Letter上发表的一篇文章提出,用960nm的红外光激发多晶ZnS,观察到了525nm绿色发光。1966年,Auzel在研究钨酸镱钠玻璃时,意外发现,当基质材料中掺入Yb3+离子时,Er3+、H03+和Tm3+离子在红外光激发时,可见发光几乎提高了两个数量级,由此正式提出了“上转换发光”的观点。 二、上转换发光机理 上转换材料的发光机理是基于双光子或者多光子过程。发光中心相继吸收两个或多个光子,再经过无辐射弛豫达到发光能级,由此跃迁到基态放出一可见光子。为了有效实现双光子或者多光子效应,发光中心的亚稳态需要有较长的能及寿命。稀土离子能级之间的跃迁属于禁戒的f-f 跃迁,因此有长的寿命,符合此条件。迄今为止,所有上转换材料只限于稀土化合物。 三、上转换材料 上转换材料是一种红外光激发下能发出可见光的发光材料,即将红外光转换为可见光的材料。其特点是所吸收的光子能量低于发射的光子能量。这种现象违背了Stokes定律,因此又称反Stokes定律发光材料。 1、掺杂Yb3+和Er3+的材料Yb3+(2F7/2→2F5/2)吸收近红外辐射,并将其传

递给Er3+,因为Er3+的4I11/2能级上的离子被积累,在4I11/2能级的寿命为内,又一个光子被Yb3+吸收,并将其能量传递给Er3+,使Er3+离子从4I11/2能级跃迁到4F7/2能级。快速衰减,无辐射跃迁到4S3/2,然后由 4S 3/2能级产生绿色发射( 4S 3/2 → 4I 15/2 ) ,实现以近红外光激发得到绿 色发射。 2、掺杂Yb3+和Tm3+的材料 通过三光子上转换过程,可以将红外辐射转换为蓝光发射。第一步传递之后,Tm3+的3H5能级上的粒子数被积累,他又迅速衰减到3F4能级。在第二部传递过程中,Tm3+从3F4能级跃迁到3F2能级,并又快速衰减到3H4。紧接着,在第三步传递中,Tm3+从3H4能几月前到1G4能级,并最终由此产生蓝色发射。 3、掺杂Er3+或Tm3+的材料 仅掺杂有一种离子的材料,是通过两步或者更多不的光子吸收实现上转换过程。单掺Er3+的材料,吸收800nm的辐射,跃迁至可产生绿色发射的4S3/2能级。单掺Tm3+的材料吸收650nm的辐射,被激发到可产生蓝色发射的1D2能级和1G4能级。 四、优点 上转换发光具有如下优点:①可以有效降低光致电离作用引起基质材料的衰退;②不需要严格的相位匹配,对激发波长的稳定性要求不高;③输出波长具有一定的可调谐性。 五、稀土上转换材料的应用 随着频率上转换材料研究的深入和激光技术的发展,人们在考虑

有机电致发光材料及器件导论

1.电致发光(EL):发光材料在电场作用下,受到电流和电场的激发而发光的现象,是一个将电能直接转化为光能的 一种发光过程(非热转换即不是通过热辐射实现的)。 2.FED,PDP,LCD都存在问题,不能满足时代需求,所以研究更为高效的有机电致发光器件(OLED)。OLED特点: 材料选择有机物,高分子,因而选择范围宽;驱动电压低;发光亮度和发光效率高,发光视角宽,相应速度快; 器件可弯曲,不受尺寸限制,分辨率高等。 3.基态:分子的稳定态即能量最低状态;激发态:被激发后,分子的电子排布不遵循构造原理。激发态分子内的物 理失活:辐射跃迁和非辐射跃迁。而辐射跃迁:释放光子而从高能激发态失活到低能基态的过程。导致电子运动轨道界面减少;在势能面上跃迁是垂直发生的。 4.有机半导体:在外电场作用下,电子和空穴在LUMO和HOMO间的跳跃产生电流。而掺杂半导体中的载流子浓 度大于本征半导体(电子和空穴浓度相同),所以导电性更好 5.直流注入式有机电致发光:在有机EL器件的两端电机上加上直流电源,通电后发光器件受电激发的作用而发光的 现象。过程:载流子注入,载流子传输,电子和空穴碰撞形成激子(激子是彼此束缚在一起的电子和空穴对),激子辐射退激发发出光子。 6.单线态激子是总自旋为0的激发状态;注入的电子和空穴形成的单线态和三线态激子的比例正比于其状态数,有 机电致发光的量子效率最大为25%;Forster能量转移:能量从主体向掺杂材料的传递方式,能在较远距离内实现,为单线态激子;Dexter能量转移:只能在紧邻分子间实现,为三线态激子。 7.单层器件:单层有机薄膜被夹在ITO阴极和金属极之间,形成的是单层有机电致发光器件。但是单层器件的载流 子的注入不平衡,器件发光效率低。三层器件是目前OLED中最常用的一种。在实际的器件中,在发光层往往采用掺杂的方式提高器件性能 8.器件制备过程:刻蚀好的ITO玻璃—清洗—臭氧/氧等离子体处理—基片置于真空腔体—抽真空—蒸发沉积有机薄 膜和阴极—取出器件并封装—测试表征 9.有机小分子发光器件通常用真空蒸发沉积的方法制备构成器件的薄膜,整个过程要在真空腔内完成(真空度高于 10^-4Pa)。共聚物发光器件主要是通过涂璇的方法制备的,涂璇过程中要精确的控制加速,转速。但涂璇浪费材料且不能全彩显示,而喷墨打印则弥补此缺点。 10.在OLED贮存和工作器件受到化学反应的影响,所以要选择阻隔性好的封装材料。有刚性封装材料(玻璃和聚合 物,玻璃可形成密闭空腔,聚合物可满足显示器大屏化);柔性封装材料(玻璃和聚合物);边缘缝隙封装材料(紫外固化得聚合物黏结剂) 11.有机电致发光器件封装材料的高阻隔性可通过在聚合物薄膜上沉积小分子图层形成复合薄膜获得,多层复合薄膜 可使粗糙的器件表面光滑化,保证无机层的完整,以致渗透分子的传导受阻更好,也可在封装中加捕捉剂来提高阻隔性。 12.器件发光效率:量子效率(器件向外发射的光子数与注入电子空穴对数之比。内量子数ηint指器件产生的所有光 子数与注入电子空穴对数之比;外量子数ηext指器件在全空间发射的光子数Np与注入的电子空穴对数量Nc之比);流明效率(ηl=AL/Ioled,A为器件有效面积,L为器件发光亮度,Ioled为有机发光器件发光亮度为L时的工作电流);功率效率(ηp=Lp/IoledV,ηp为光功率效率,Lp为器件前方发射出来的光功率,IoledV是驱动电压V驱动下的器件总电功率) 13.有机电致发光器件效率可以用积分球光度计测量。但这是一个理想模型,要对测量结果进行修正;发光效率用积 分球光度计加光谱仪的方法测量。 14.亮度,Lv为发光亮度,Km为光功当量,Le. λ为辐射亮度,V(λ)为明视觉光 谱光视效率。Lθ=Iθ/d a cosθ,Lθ为某方向发光功率,Iθ为改方向上的光强,da为一个发光表面。发光亮度一般用各种亮度计测量,测量被测光源表面的像在光电器件表面所产生的光照度,则该像表面的照度正比于光源的亮度,不随光度计与光体之间的距离而变化。 15.色度测量通常用光谱辐射计,如PR-705;有机电致发光器件的电流-电压曲线则可用普通的伏安法测量。亮度-电 压曲线表现器件光电性质;发射光谱测量:使荧光或者磷光通过单色器后照射于检测器上,扫描发射单色器并检

led灯的结构及发光原理(精)

led灯的结构及发光原理 50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。 led灯结构图如下图所示 发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN 结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。 二、什么是led光源,led光源的特点 1. 电压:LED使用低压电源,供电电压在6-24V之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。 2. 效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少80% 3. 适用性:很小,每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境 4. 稳定性:10万小时,光衰为初始的50%

5. 响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级,LED灯的响应时间为纳秒级 6. 对环境污染:无有害金属汞 7.颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色 8. 价格:LED的价格比较昂贵,较之于白炽灯,几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通常每组信号灯需由上300~500只二极管构成。 三、单色光led灯的种类及其发展历史 最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GaAsP,发红光(λp=650nm),在驱动电流为20毫安时,光通量只有千分之几个流明,相应的发光效率约0.1流明/瓦。 70年代中期,引入元素In和N,使LED产生绿光(λp=555nm),黄光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也提高到1流明/瓦。 到了80年代初,出现了GaAlAs的LED光源,使得红色LED的光效达到10流明/瓦。 90年代初,发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功,使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年,前者做成的LED在红、橙区(λp=615nm)的光效达到100流明/瓦,而后者制成的LED在绿色区域(λp=530nm)的光效可以达到50流明/瓦。 四、单色光LED的应用 最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。以12 英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命,低光效的140瓦白炽灯作为光源,它产生2000流明的白光。经红色滤光片后,光损失90%,只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中,Lumileds公司采用了18个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。 汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。1987年,我国开始在汽车上安装高位刹车灯,由于LED响应速度快(纳秒级),可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况,减少汽车追尾事故的发生。 另外,LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏,匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。 五、白光led灯的开发 对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。1998年发白光的led灯开发成功。这种led灯是将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。GaN芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含

OLED的原理、应用及特点解析

OLED的原理应用及特点 第一节、概述 1947年出生于香港的美籍华裔教授邓青云在实验室中发现了有机发光二极体,也就是OLED,由此展开了对OLED的研究,1987年,邓青云教授和Vanslyke 采用了超薄膜技术,用透明导电膜作阳极,AlQ3作发光层,三芳胺作空穴传输层,Mg/Ag 合金作阴极,制成了双层有机电致发光器件。1990 年,Burroughes 等人发现了以共轭高分子PPV 为发光层的OLED,从此在全世界范围内掀起了OLED 研究的热潮。邓教授也因此被称为“OLED 之父”。 OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,具有自发光的特性,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄, OLED技术发展(15张) 可视角度更大,并且能够显著节省电能。 目前在OLED的二大技术体系中,低分子OLED技术为日本掌握,而高分子的PLED,LG手机的所谓OEL就是这个体系,技术及专利则由英国的科技公司CDT掌握,两者相比PLED产品的彩色化上仍有困难。而低分子OLED 则较易彩色化,不久前三星就发布了65530色的手机用OLED。 不过,虽然将来技术更优秀的OLED会取代TFT等LCD,但有机发光显示技术还存在使用寿命短、屏幕大型化难等缺陷。目前采用OLED的主要是三星如新上市的SCH-X339就采用了256色的OLED,以及索尼发布的次时代掌机PSV,至于OEL则主要被LG采用在其CU8180 8280上我们都有见到。 为了形像说明OLED构造,可以将每个OLED单元比做一块汉堡包,发光材料就是夹在中间的蔬菜。每个OLED的显示单元都能受控制地产生三种不同颜色的光。OLED与LCD一样,也有主动式和被动式之分。被动方式下由行列地址选中的单元被点亮。主动方式下,OLED单元后有一个薄膜晶体

OLED显示器件的发光机理

二、OLED显示器件的发光机理 OLED是一种电流注入型发光显示器件,其发光机理如图2.1所示。 在外加电压的驱动下,空穴和电子分别从正极和负极注入到有机材料中,空穴与电子在有机层中相遇、复合,释放出能量,将能量传递给有机发光物质的分子,使其从基态跃迁到激发态。激发态很不稳定,受激分子从激发态回到基态,辐射跃迁而产生发光现象,这种现象一般有五个阶段: 1、载流子的注入:在直流低压高电场驱动下,空穴和电子分别从阳极和阴极注入到夹在两电极间的有机层中。 2、载流子的迁移:注入的空穴和电子分别由空穴传输层和电子传输层迁移到发光层中。 3、载流子的复合:空穴和电子在发光层中相遇,并产生激子。 4、激子的迁移:激子在电场作用下将能量传递给有机发光分子,并激发有机分子中的电子从基态跃迁到激发态。 5、电致发光:激发态能量通过跃迁,将能量以光子的形式释放出来,产生电致发光。在这5个阶段中,要求正负载流子的注入量尽量平衡,否则不但会降低载流子的复合几率,而且还会在有机层之间产生直通电流,引起器件发热而缩短器件寿命,一般来说,空穴注入相对容易,而电子注入却较困难;载流子传输性能的好坏取决于有机材料的载流子迁移率,相对于无机半导体材料来说,有机材料的载流子迁移率较低,一般在10-4~10-8cm2/vs量级,但有机膜在低电压下便可在发光层内产生104~106v/cm的高电场,因此载流子在有机层中的传输基本不成问题;载流子迁移率一般采取飞行时间法(time of flight)和表面电荷衰减法进行测量,但两种测量结果有差别;有机分子可以通过多种形式吸收能量而处于激发态,处于激发态的有机分子又可以通过多种形式释放出能量回到基态,其中激子跃迁是激发态分子释放能量返回基态的主要过程,激子又分为单线态和三线态两种,单线态激子可以跃迁,而三线态激子不能跃迁;能跃迁的激子可以辐射衰减而发光,无法跃迁的激子则不能。 三、OLED的结构及制备工艺 1、OLED的器件结构 OLED屏的基本结构可分为单层器件结构、双层器件结构、三层器件结构和多层器件结构等多种,其基本形式如图3.1所示。

稀土发光材料的发光机理及其应用

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稀土发光材料的发光机理及其应用 作者:谢国亚, 张友, XIE Guoya, ZHANG You 作者单位:谢国亚,XIE Guoya(重庆邮电大学移通学院,重庆,401520), 张友,ZHANG You(重庆邮电大学数理学院,重庆,400065) 刊名: 压电与声光 英文刊名:Piezoelectrics & Acoustooptics 年,卷(期):2012,34(1) 被引用次数:2次 参考文献(19条) 1.周贤菊;赵亮;罗斌过渡金属敏化稀土化合物近红外发光性能研究进展[期刊论文]-重庆邮电大学学报(自然科学版) 2007(06) 2.段昌奎;王广川稀土光谱参量的第一性原理研究[期刊论文]-重庆邮电大学学报(自然科学版) 2011(01) 3.周世杰;张喜燕;姜峰轻稀土掺杂对TbFeCo材料磁光性能的影响[期刊论文]-重庆工学院学报 2004(05) 4.CARNALL W T;GOODMAN G;RAJNAK K A systematic analysis of the spectra of the lanthanides doped into single crystal LaF3 1989(07) 5.LIU Guokui;BERNARD J Spectroscopic properties of rare earths in optical materials 2005 6.DUAN Changkui;TANNER P A What use are crystal field parameters? A chemist's viewpoint[外文期刊] 2010(19) 7.蒋大鹏;赵成久;侯凤勤白光发光二极管的制备技术及主要特性[期刊论文]-发光学报 2003(04) 8.黄京根节能灯用稀土三基色荧光粉 1990(05) 9.VERSTEGEN J M P J A survey of a group of phosphors,based on hexagonal aluminate and gallate host lattices 1974(12) 10.PAN Yuexiao;WU Mingmei;SU Qiang Tailored photoluminescence of YAG:Ce phosphor through various methods 2004(05) 11.KIM J S;JEON P E;CHOI J C Warm-whitelight emitting diode utilizing a single-phase full-color Ba3MgSi2O8:Eu2+,Mn2+ phosphor[外文期刊] 2004(15) 12.苏锵;梁宏斌;王静稀土发光材料的进展与新兴技术产业[期刊论文]-稀土信息 2010(09) 13.SIVAKUMAR S;BOYER J C;BOVERO E Upconversion of 980 nm light into white light from SolGel derived thin film made with new combinations of LaF3:Ln3+ nanoparticles[外文期刊] 2009(16) 14.WANG Jiwei;TANNER P A Upconversion for white light generation by a single compound[外文期刊] 2010(03) 15.QUIRINO W G;LEGNANI C;CREMONA M White OLED using β-diketones rare earth binuclear complex as emitting layer[外文期刊] 2006(1/2) 16.BUNZLI J C G;PIGUET C Taking advantage of luminescent lanthanide ions 2005 17.WANG Leyu;LI Yadong Controlled synthesis and luminescence of lanthanide doped NaYF4 nanocrystals[外文期刊] 2007(04) 18.LINDA A;BRYAN V E;MICHAEL F Downcoversion for solar cell in YF3:Pr3+,Yb3+ 2010(05) 19.TENG Yu;ZHOU Jiajia;LIU Jianrong Efficient broadband near-infrared quantum cutting for solar cells 2010(09) 引证文献(2条) 1.杨志平.梁晓双.赵引红.侯春彩.王灿.董宏岩橙红色荧光粉Ca3Y2(Si3O9)2:Eu3+的制备及发光性能[期刊论文]-硅酸盐学报 2013(12) 2.严回.孙晓刚.王栋.吕萍.郑长征C24H16N7O9Sm 的晶体合成、结构与性质研究[期刊论文]-江苏师范大学学报(自然科学版) 2013(3) 本文链接:https://www.doczj.com/doc/4a13381710.html,/Periodical_ydysg201201028.aspx

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