有机电致发光材料与器件
有机电致发光器件OLED技术介绍
有机电致发光器件OLED技术介绍有机电致发光器件OLED（Organic Light Emitting Diode）是一种新型的发光器件技术，由有机材料制成。
OLED技术结合了有机材料的特性和发光器件的的特性，可以在不需要背光的情况下发出颜色丰富、亮度较高的光。
它具有响应快、发光效率高、能耗低等优点，因此在显示技术领域具有广阔的应用前景。
OLED技术是基于有机材料中的发光现象。
有机材料是一种由碳元素构成的化合物，具有很强的光致发光特性。
与传统的LED器件相比，OLED器件不需要外部的背光源，而是利用有机材料自身的特性直接发光，因此OLED器件可以制作得非常薄，达到几个纳米的厚度。
OLED器件由四个不同的部分组成：一层有机发光层、两层电极和一层衬底层。
其中，有机发光层是OLED器件的最关键部分，它薄至仅几纳米，通过在该层中注入电荷，有机分子发生电致发光现象。
电荷分为正电荷和负电荷，它们在有机发光层内重组，释放出能量并发出光。
有机发光层的材料通常采用芳香族化合物以及有机金属配合物等。
OLED的工作原理是由电流经过电极进入有机发光层时，电流携带着电子和正孔进入有机发光层，电子和正孔在该层中相遇并发生复合。
在复合的过程中，电荷之间的能量被释放成光能，发出可见光。
而且，由于电荷可以自由运动，OLED器件具有快速的响应速度，可以实现高频率的图像刷新，扩大了其在电视和显示器领域的应用。
OLED技术具有许多优势。
首先，它可以制造出非常薄、灵活的器件。
由于有机材料可以制造成非常薄的膜，因此OLED显示器可以做到薄如蝉翼，并且可以弯曲、折叠，实现更灵活的设计。
其次，OLED器件具有高亮度和鲜艳的颜色。
由于OLED器件可以直接发光，而不需要背光源，因此可以实现更高的亮度，并且颜色更加鲜艳，对比度更高。
此外，OLED 器件的发光效率也比传统的LED器件高，能耗更低。
最后，OLED器件具有非常快速的响应速度。
由于电荷在有机材料中的运动速度非常快，因此OLED器件可以实现高频率的图像刷新，不会出现拖影现象。
OLED有机电致发光材料与器件
1、有机材料中载流子输运（纵波、孤子）P16~P17与无机半导体或单晶材料不同的是，有机半导体中并没有延续的能带，有机半导体的结构中都会有去定域化的π电子，这些电子比较自由，但也只被局限在分子之内，因此，跳跃式的理论最常被用来说明电荷在有机分子间传递的现象，即在一电场的驱动下，电子在被激发或被注入至分子的LUMO能级后，经由跳跃至另一分子的LUMO能级，以达到传递的目的。
需要特别指出的是，电荷并不只是简单地以电子或空穴存在于这些有机分子中，而是带电荷的位置会伴随化学键长和结构而变形。
因此，一个电子或空穴加上变形区形成一个单位一起移动，此单位称为极化子。
有机半导体由于电子或空穴的移动往往伴随着结构的变形（核的运动），所以有机半导体中的自由电子或空穴的迁移率一般比无机半导体或金属中的低。
2、OLED结构（从能级匹配分析）P27~P29发光层（EML）、电子/空穴输运层（E/HTL）、阻隔层（BL）、电子/空穴注入层（E/HIL）、激子幽禁层（ECL）激子：在光跃迁过程中，被激发到导带中的电子和在价带中的空穴由于库仑相互作用，将形成一个束缚态，称为~。
而激子的复合导致发光。
淬灭：在这里，淬灭是指在荧光过程中，光子产生的数量在很短的时间内衰减或者消失。
PS：空穴阻隔是因为阻隔层的HOMO能级比发光层高，因此在EML和BL间会产生很大的能垒，空穴的传递会被阻挡在发光层与阻隔层的界面，增加了空穴在界面的浓度，如此可增加电子、空穴在发光层发生复合的几率。
而这些阻隔层的三重态激发态的能隙也要比发光层大，才可防止能量转移至电子输运层而消光。
3、OLED发光原理（主发光、掺杂、主客体关系）P23、P14步骤一：当施加一正向外加偏压，空穴和电子克服界面能垒后，经由阳极和阴极注入，分别进入空穴输运层（HTL）的HOMO能级和电子输运层（ETL）的LUMO能级；步骤二：电荷在外部电场的驱动下，传递至空穴输运层和电子输运层的界面，因为界面的能级差，使得界面会有电荷的累积；步骤三：当电子、空穴在有发光特性的有机物质内复合，形成处于激发态的激子，此激发态在一般的环境中是不稳定的，能量将以光或热的形式释放出来而回到稳定态的基态，因此电致发光是一个电流驱动的现象。
有机电致发光材料与器件导论课程设计
有机电致发光材料与器件导论课程设计一、选题背景及目的有机电致发光材料是一类新型的功能材料，其具有较高的发光效率、丰富的发光颜色和宽广的应用前景。
有机电致发光器件是利用有机电致发光材料制备的，其具有可调的发光特性、可塑性高、低成本等优点。
因此，有机电致发光材料与器件的研究在光电学、材料学、电子学等领域具有重要的应用前景。
本课程设计旨在通过对有机电致发光材料与器件的介绍，使学生对于这一新型材料以及相关器件的构成和应用进行了解，了解其研究状况和发展趋势，并通过实验来深入了解其物理机理和应用。
二、课程设计内容1.有机电致发光材料的性质及其发光机理（1）有机分子的能级结构和激发态（2）有机电致发光材料的结构、光致发光和电致发光特性（3）有机电致发光材料的分子设计和合成（4）电子注入、输运和复合的物理机理2.有机电致发光器件的结构和制备（1）有机电致发光器件的结构和性能要求（2）器件的组成和制备方法：ITO玻璃/有机电致发光材料/电极（3）器件的特性测试方法3.实验内容（1）有机电致发光材料的合成和表征（2）有机电致发光器件的制备和测试（3）测试数据的处理和分析4.课程设计要求（1）学生需要对于有机化学和电子学等方面有一定的基础（2）完成相应的阅读任务和理论学习（3）参加实验和完成实验报告三、参考文献1.Liu J, Cao Y. Organic light-emitting diodes: materials,devices, and applications[M]. Springer Science & Business Media, 2006.2.Kokubo K, Hasobe T, Araki Y, et al. Organicelectroluminescent devices: synthesis, properties, andapplications[J]. The Chemical Record, 2005, 5(2): 82-94.3.Chen Q, Wang S, Zhang X, et al. Advances in the synthesisof high-performance phosphorescent and fluorescent materials for organic light-emitting diodes[J]. Journal of Materials Chemistry C, 2019, 7(5): 1279-1304.4.Lee C Y, Kaake L G, Garces F O, et al. Electroluminescenceand electronic transport properties in organic light emittingdevices with Al and Nq or Alq3 as electron injection layers[J].Journal of Applied Physics, 2005, 98(7): 074502.5.Krames M R, Shchekin O B, Mueller-Mach R, et al. Status and future of high-power light-emitting diodes for solid-statelighting[J]. Journal of Display Technology, 2007, 3(2): 160-175.。
有机电致发光材料及器件导论
有机电致发光材料及器件导论引言：近年来，由于有机电致发光材料及器件的研究和应用取得了巨大的进展，成为光电领域的研究热点之一、有机电致发光材料及器件具有很高的发光效率、易于制备、柔性可折叠等特点，被广泛应用于平板显示、照明、生物传感等领域。
本文将介绍有机电致发光材料及器件的基本原理、制备方法以及应用前景。
一、有机电致发光材料的基本原理有机电致发光材料是一种能够通过施加电场来实现发光的材料，其基本原理是在有机半导体材料中注入载流子，通过载流子在材料中的扩散和再组合过程中释放出能量，从而产生发光。
一般来说，有机电致发光材料包括发光层、载流子注入层和电极层等。
载流子注入层用于实现载流子从电极注入到发光层，电极层用于提供足够的电场以驱动载流子在发光层中运动。
二、有机电致发光材料的制备方法1.分子设计法：有机电致发光材料的制备通常需要合成复杂的有机分子，具有特殊的分子结构和能级分布。
通过分子设计法，可以设计出具有良好光电性能的有机分子，进而制备出高效的电致发光材料。
2.整体法：整体法是一种将有机分子溶解在溶剂中，通过溶液沉积、旋涂等技术制备电致发光材料的方法。
这种方法制备的电致发光材料结构均匀、制备成本较低，但是光电转换效率较低。
3.蒸发法：蒸发法是一种将有机分子在真空条件下蒸发沉积在基板上的方法。
这种方法制备的电致发光材料具有较高的光电转换效率和较好的膜层质量，但是制备过程较为复杂。
三、有机电致发光器件的制备方法1.有机电致发光二极管（OLED）：OLED是一种采用有机电致发光材料制备的光电器件，具有高亮度、广色域、快速响应等特点。
OLED器件由ITO透明导电玻璃基板、有机电致发光层、载流子注入层和金属电极等组成。
制备OLED器件的方法主要有真空蒸发法、旋转涂敷法和喷墨印刷法等。
2.有机电致发光场效应晶体管（OFET）：OFET是一种利用有机电致发光材料制备的场效应晶体管。
OFET器件由基底、源极、漏极和门极等组成，其中源极和漏极之间的有机电致发光材料层起到了发光的作用。
OLED有机电致发光材料与器件
OLED有机电致发光材料与器件摘要本文概述了OLED的发展简史，并简单介绍了OLED有机电致发光器件的基本结构与发光机理。
此外，还对比了OLED与PLED，这两种系列材料只是材料特性和成膜方法不同，本质上却无异。
相较于LCD，OLED具有很大优势，但仍面临寿命短等技术瓶颈。
随着研发力度的加大，其技术瓶颈将会被逐渐解决，可以预见在未来的显示市场，OLED必将是绝对主流产品。
关键词：有机电致发光器件；OLED显示器OLED (Organic Light Emitting Device）全名叫做有机电致发光器件，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[1]。
1.OLED有机电致发光显示器件的发展简史1963年New York University的Pope[2]等第一次发现有机材料单晶蒽的电致发光现象。
1982年Vincett[3]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[4]。
1990年，英国剑桥大学Cavendish实验室的Burroghes[5]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。
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％。
有机电致发光材料分子与器件结构设计
２ 世 纪是 以 信 息 产 业 为 核 心 的 知 识 经 济 时 １ 代 ，其 显 著 特 点 是 信 息 的 数 字 化 和 网络 化， 信 及
息 高速 公 路 的建 设 。大 容 量 信 息 传输 、 快 信 息 超
的载流 子 传输 性 质 ；３ 较 好 的热 稳 定性 ；４ 优 良 （） （）
维普资讯
第２ ３卷
第 ５期
发 光 学 报
Ｃ Ｉ Ｈ ＮＥＳ ＯＵＲＮＡＩ ＥＪ ＯＦ Ｉ ＵＭ Ｉ ＮＥＳ ＥＮＣＥ Ｃ
Ｖ０ ． ３ ＮＯ ５ １２ ． Ｏｃ ． ０ ２ ｔ ，２ ０பைடு நூலகம்
２０ ０ ２年 １ ０月
文 章 编 号 ：１０ ．０ ２ ２ ０ ）５０ ２ —６ ０ ０７３ （０ ２ ０ ．４ ５０
有 它 的缺 点 ： 容 易结 晶 、 的材 料荧 光 猝灭 效 应 如 有 比较 明显 、 稳 定 性 不 好 等 。金 属 配 合物 介 于 有 热 机 物与 无机 物 之 间 ， 具 有 有 机 物 的高 荧 光 量 子 既 效 率 的优 点 ， 有无 机 物 的稳 定性 好 的特 点 ， 又 因此 被 认 为是 最 有应 用前 景 的 一类 发 光材 料 。常用 的 金 属 离子 有 周 期 表 中 第 Ⅱ主 族 元 素 如 Ｂ ， ｎ和 ｅＺ 第 Ⅲ主 族元 素 如 Ａ１Ｇａ Ｉ ， ， ｎ以及 稀 土 元 素 如 Ｔ ， ｂ
Ｅｕ， Ｇｄ。
人们看 到 了 有 机 ＥＩ 用 化 和 商 业 化 的 美 好 前 实 景 。从 此有 机 Ｅ ， Ｉ 由于 其 自身 的优 势 和 特 点 而 成 为 世界 的研 究 热点 ， 短短 的十 几年 时 间里 ， 机 在 有 发 光材 料与 器 件 的单 项指 标均 已达 到实 用 化 的要
有机电致发光介绍
电路相匹配； (4) 制作工艺简单并且成本低； (5) 可实现超薄的大面积平板显示，响应速度快，
视角大，全固化，抗震性能好，工作温度范围广； (6) 良好的机械加工性能，容易做成不同形状。
最早有机电致发光的报导
是Bernanose等人在蒽单晶片的两 侧加400 V直流电压时观测到的发 光现象。
有机电致发光材料与技术
主要内容
第一章 绪 论 第二章光致发光及电致发光的基本知识 第三章电致发光的器件结构与器件物理 第四章有机电致发光的主要辅助材料
主要内容
第一章 绪 论 第二章光致发光及电致发光的基本知识 第三章电致发光的器件结构与器件物理 第四章有机电致发光的主要辅助材料
电致发光的发展历程
由于单晶厚度达10－20 m，所 以驱动电压较高。
由于蒽单晶作为电致发光材料难以 获得大面积及更低电压下的发光， 并且发光器件的效率也极低，有机 电致发光在当时并没有引起科研工 作者的注意。
N
1987年，以邓青云博士(Dr. Ching W. Tang) 为 首 的 Eastman Kodak公司研究团队, 以芳香二胺(TPD)作为空穴传 输层，以Alq3作为发光层，稳 定 的 低 功 函 材 料 Mg:Ag 合 金 作为阴极，研制出驱动电压 10V、亮度>1000 cd/m2和效 率1.5lm/W的有机电致发光器 件。
后来，Heeger小组又研制出基于 柔性衬底的聚合物有机电致发 光器件,器件在2～3 V下就可以 发光，量子效率大于1％。 这种塑料基聚合物有机电致发 光器件可以卷曲和折叠而不影 响器件的发光性能。 从此对有机电致发光器件的研 究开始向纵深方向发展。
有机电致发光材料及器件导论
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—蒸发沉积有机薄测试表征膜和阴极—取出器件并封装—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)。
第七章有机高分子电致发光材料和器件
第七章有机高分子电致发光材料和器件有机高分子电致发光材料和器件是一种新型的发光材料和器件，其通过在高分子材料中引入发光分子，利用电场激发和控制发光，具有较高的发光效率和较长的寿命。
有机高分子电致发光材料和器件在显示、照明、生物医学和传感器等领域具有广泛的应用前景。
有机高分子电致发光材料和器件的基本原理是电发光机理，即通过施加电场刺激分子激发态，使其经过电子跃迁释放光子，实现发光。
该技术具有以下优点：首先，有机高分子电致发光材料能够实现宽光谱范围的发光，可以通过合理设计分子结构和化学修饰来调控发光波长和颜色；其次，该材料发光效率高、亮度高，并且具有很快的响应速度；此外，材料制备相对简单，成本较低，适合大规模生产。
有机高分子电致发光材料和器件可以应用于各种显示器件，如有机发光二极管（OLED）和柔性显示器。
OLED是一种利用有机高分子电致发光材料制造的显示器件，具有自发光、高对比度、宽视角等优点。
相比传统液晶显示器，OLED显示器的亮度更高，更薄，更省电。
此外，由于有机高分子材料的柔性特点，可以实现柔性显示器，将显示器应用于可穿戴设备、曲面屏幕等。
有机高分子电致发光材料和器件还可以用于照明领域。
传统的照明设备如白炽灯和荧光灯存在能源消耗大、汞污染等问题，而有机高分子电致发光材料可以使用更低的电压获得较高的亮度，具有更好的能源效率。
同时，由于有机高分子材料的柔性特点，可以制造出柔性照明设备，使得照明方式更加多样化。
此外，由于有机高分子材料对生物相容性好，可以在生物医学领域应用。
例如，可以将有机高分子电致发光材料制备成荧光探针，用于生物分子的检测和成像。
这些探针可以灵敏地检测到病原体、癌细胞和分子信号，为生物学研究和疾病诊断提供有效的工具。
在传感器领域，有机高分子电致发光材料和器件也具有广泛的应用。
其可以制备成传感器材料，用于检测环境污染物、气体成分和生物分子等。
这些传感器可以实现高灵敏度、快速响应和实时监测，为环境监测和生命科学研究提供有效的手段。
有机材料与器件-有机电致发光
✓ OLED器件电流特性、载流子复合类型、发光类型、EL分布特点等 ✓ 基于掺杂磷光的OLED器件中激子产生的过程和机制。 3、OLED器件结构，包括单层、双层、三层、多层、白光及掺杂器件。 4、OLED器件表征参数：驱动电压、发光效率（包括量子效率、电流效 率及功率效率）、色度坐标、色温及显色指数、器件寿命等 5、OLED器件功能材料。
➢ 激子存在的形式：受激分子、不同分子间的电子转移复 合物、相同分子间形成的基激二聚物等。
➢ OLED器件中，激子所在区域与器件结构关系密切，激 子发生光辐射跃迁的发光，也有一定的特征。
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1．复合区域 ➢ 载流子复合区域与器件中空穴和电子的迁移率密切相关， 同时也受器件能级结构的制约。 ➢ 不同结构的器件，载流子复合区域有多种情形： ①靠近阴极； ②在电子传输层内； ③在中间发光层内； ④既在空穴传输层，又在电子传输层； ⑤由于阻挡层对激子／空穴的阻挡作用，复合区域被 限制在空穴传输层。
➢ n型掺杂修饰： ✓ Li、Cs碱34
3.2.3 载流子输运及器件电流
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3.2.4 流子复合产生激子及其光辐射衰减过程 ➢ OLED器件中，载流子复合形成激子的过程包括两个步 骤：电子／空穴由于能量上与材料LUMO/HOMO能级相 当，而被俘获，形成带电极化子；该极化子倾向于俘获 相反电荷，形成激子。
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➢ 碱金属化合物修饰： ➢ LiF修饰：
✓ LiF对Al电极修饰使电子注入效率显著提高的机制 1) 隧穿效应 2) 界面偶极
有机电致发光器件简介
空穴传输层
总结词
空穴传输层负责传输空穴到发光层。
详细描述
空穴传输层通常由有机材料组成，如多苯基小分子或聚合物，这些材料具有较高的空穴迁移率，能够有效地将空 穴传输到发光层。
度的显示效果。
THANK YOU
多色与高分辨率有机电致发光器件研究进展
多色与高分辨率有机电致发光器件是未 来发展的重要趋势之一，其研究进展主 要集中在彩色显示和高分辨率显示两个
方面。
在彩色显示方面，研究者通过合成不同 颜色的发光材料和精细的掺杂技术，实
现全色显示和多色动态显示。
在高分辨率显示方面，研究者采用高精 度印刷和纳米光刻技术，制备高分辨率 的像素电极和功能层，从而实现高清晰
照明应用
总结词
有机电致发光器件具有高效、环保、可弯曲 等优点，在照明领域具有广阔的应用前景。
详细描述
有机电致发光器件的发光效率高，能够实现 高效照明，同时其环保无汞的特性符合绿色 照明的趋势。此外，有机电致发光器件还可 以制成柔性照明产品，如柔性灯带、可折叠 灯具等，具有广泛的应用场景。
生物成像与传感应用
热活化延迟荧光材料的发光寿命较长， 且具有较高的发光效率，因此在有机 电致发光器件中具有广阔的应用前景。
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有机电致发光器件的应用
显示应用
总结词
有机电致发光器件在显示领域具有高对 比度、宽色域、低能耗等优势，被广泛 应用于电视、显示器、广告牌等显示设 备。
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详细描述
有机电致发光器件通过电流激发有机材料 ，产生可见光，具有自发光的特性，无需 背光源，因此可以实现高对比度和宽色域 的显示效果。同时，有机电致发光器件的 能耗较低，能够降低显示设备的运行成本 和维护成本。
有机电致发光( electroluminescence,EL )
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TFEL器件工作原理（碰撞激发）
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有机OLED与无机LED的基本区别：
①无机LED中可通过掺杂，形成稳定的p型和n型半导体及稳定的pn结，而 有机材料不可能通过掺杂得到重复性很好的p和n型半导体及真正意义上不 受化学反应和扩散影响的稳定pn结。
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2．阳极材料
➢ 注入空穴，要求阳极的真空能级与HTL的空穴真空能级 (HOMO)相匹配或相近，亦即阳极功函数与HTL的HOMO 相匹配。
➢ 用作空穴注入的阳极材料，需满足以下条件： ①高电导率； ②优良的化学及形态稳定性； ③高功函数； ④良好的透光率。
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②无机LED中，在加电场之前就存在自由的正负载流子；而OLED中，载流 子完全是由电场注入所致，在没有外加电场时是不存在自由载流子的。
③在无机LED中，载流子以较快的能带模式输运，有较大的流动性，电子 与空穴在pn结处的复合产生能带之间的光辐射；OLED中由于薄膜的无序性， 载流子以迁移率极低的跃进方式输运，倾向于定域化和极化，正负载流子 的复合产生相对定域化的激子，光辐射是激子型的。
厚度薄
柔性
低电压驱动 功耗低
工作温度范围宽
自主发光
响应速度快 易大面积加工
制造成本低
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3.2有机电致发光器件机理 3.2.1 电致发光种类
➢ 电致发光(electroluminescence，EL)： 活性物质在电场的作用下，产生光辐射的过程；如果中间的活性物质 是有机物，则称为有机电致发光(Organic electroluminescence, OEL) ➢ EL的类型划分可从三个角度考虑：
第二章-有机电致发光的基本原理
第二章 有机电致发光的基本原理2.1 有机电致发光器件的发光机理有机电致发光材料均为共轭有机分子，依据休克尔分子轨道理论（HMO ），并结合半导体理论中的能带理论，可将有机共轭分子中的最高分子占有轨道HOMO 类比为能带理论中的价带顶，最低空轨道LUMO 为导带底，这样就可以用半导体理论模型对有机电致发光进行理论研究。
有机电致发光和无机电致发光相似，属于载流子双注入型发光器件，所以又称为有机发光二极管，其发光机理一般认为是:在外界电压驱动下，从阴极注入的电子与从阳极注入的空穴在有机层中形成激子，并将能量传递给有机发光物质的分子，使其受到激发，从基态跃迁到激发态，当受激分子从基态回到基态时辐射跃迁而产生发光。
具体发光过程可分以下几个阶段：(1) 载流子的注入：在外加电场的条件下，空穴和电子分别从阳极和阴极向夹在电极之间的有机功能薄膜层注入，即空穴向空穴传输层的HOMO 能级(相当于半导体的价带)注入，而电子向电子传输层LUMO 能级(相当于半导体的导带)注入。
电子的注入机理比较复杂，可分为电场增强热电子发射；场致发射，其过程是在强电场作用下，电子通过势垒从金属至半导体的量子力学隧穿。
在低温时，大多数电子是在金属的费米能级上隧穿势垒的，这形成场致发射（F 发射），在中等温度时，大多数电子是在能级Em （高于金属的费米能级）上隧穿势垒的，这形成所谓的热电子场致发射或热助场致发射（T-F 发射），在极高温度时，主要贡献是热电子发射；隧穿发射，如果绝缘体足够薄或者含有大量的缺陷，或者两者兼有，则电子可直接从电极注入到有机层。
(2) 载流子的迁移：载流子在有机分子薄膜中的迁移被认为是跳跃运动和隧穿运动[9,10]，并认为这两种运动是在能带中进行的。
当载流子一旦从两极注入到有机分子中，有机分子就处在离子基(A ＋、A －)状态，（见下图）并与相邻的分子通过传递的方式向对面电极运动。
此种跳跃运动是靠电子云的重叠来实现的，从化学的角度来说，就是相邻的分子通过氧化-还原方式使载流子运动。
有机电致发光材料及制备方法和有机电致发光器件[发明专利]
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专利名称：有机电致发光材料及制备方法和有机电致发光器件专利类型：发明专利
发明人：郑才俊,白美丹,陈志鹏,柯珂
申请号：CN201810952413.8
申请日：20180821
公开号：CN108977197A
公开日：
20181211
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：有机电致发光材料及制备方法和有机电致发光器件，属于有机电致发光技术领域。
本发明的有机电致发光材料的其成分包括下述材料之一：或者R表示包含至少一个氮的富电子芳香胺取代基。
本发明的材料可以用于有机电致发光器件的荧光掺杂剂，基于本发明的材料的有机电致发光器件具有较低的驱动电压、较高效率以及低的效率滚降等特点。
申请人：电子科技大学
地址：610000 四川省成都市高新区西源大道2006号
国籍：CN
代理机构：成都惠迪专利事务所(普通合伙)
代理人：刘勋
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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 PerformanceOverviewtianjia(Class0413 Grade2006 in College of Information&Technology,JilinNormal 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 betweenthe vegetables. Each OLED display unit can be controlled to produce three different colors of light. OLED and LCD as well- II -as active and passive distinction. Passive mode selected from the ranks of the unit address to be lit. Active mode, OLED module has a thin film transistor (TFT), light-emitting unit in the TFT-driven light. More active in OLED power, but the passive OLED display performance better.Keywords oledHole blocking Device performance- III - Structural optimization目录第1章绪论.................................................................................................... (1)1.1 有机电致发光的发展背景 (1)1.2 国内外动态和进展 (3)1.3 课题研究的意义 (4)第2章有机电致发光器件的相关理论 (5)2.1 有机电致发光器件发光机理 (5)2.2 小分子有机电致发光材料..................................... (6)第3章有机电致发光器件的制备与测试 (8)3.1 实验材料和仪器 (8)3.2 主要材料和试剂 (8)3.3 膜层制备.................................................................................................... . (9)第4章OLED的基本要素 (10)4.1 OLED的关键工艺 (10)4.2 OLED的彩色化技术 (11)4.3 OLED的优缺点 (13)4.4 OLED的应用..................................................................................................144.5 技术分类.................................................................................................... .. (15)第5章OLED的驱动方式 (17)5.1 无源驱动.................................................................................................... .. (17)5.2 有源驱动.................................................................................................... .. (18)5.3 主动式与被动式比较 (19)第6章结论和展望..................................................................................................206.1 结论.................................................................................................... . (20)6.2 展望.................................................................................................... . (21)结论.................................................................................................... . (22)参考文献.................................................................................................... . (24)附录.................................................................................................... (25)致谢.................................................................................................... (26)- IV -第1章绪论1.1 有机电致发光的发展背景显示器集电子、通信和信息处理技术于一体,被视为电子工业在本世纪继电子和计算机之后的又一个重大发展机会。
显示技术及显示器在信息技术的发展过程中占据了十分重要的地位。
电视、电脑、移动电话、BP机以及各类仪器仪表上的显示器为人们的日常生活和工作提供着大量的信息。
没有显示器,就不会有当今迅猛发展的信息技术。
近年来世界各国竞相投入巨资研制和开发各种新型显示技术,其中平板显示技术成为竞争的焦点。
与传统的阴极射线管(CRT)相比,平板显示器具有重量小、功耗低以及携带方便等优点。
在目前的多种平板显示器中,液晶显示器(LCD)占据了绝对的垄断地位。
预计到2000年,平板显示器的市场规模将达到230亿美元,其中LCD市场份额将达到189亿美元。
但是,LCD也有其不足:自身不发光,需要背光源或借助环境光;存在视角问题;响应速度较慢;分辨率不高等。
为此,人们一直在探索新的平板显示技术。
目前,LCD 一统天下的局面正受到以等离子显示器(PDP)、场发射显示器(FED)、有机EL(有机电致发光)为代表的新型平板显示技术的强有力的挑战。