OLED器件结构与发光机理解析

1. 有机/聚合物电致发光器件的结构
（1）单层结构
在器件的正极和负极间，制作有
一种或多种物质组成的发光层。单层
器件的发光层厚度通常在100nm。
聚合物分子量大，可通过旋涂方式
优成点膜：既，制作但备发制方光备法层双简层(E单聚ML。合)，物薄膜较为困难， 缺因点此：又，A兼从.复作加合电工发子角光传度区输讲层，靠聚(近E合T金L物属) 器电件极只有而能机靠半近导体层 金采属用电和单极空层处穴结缺传构陷输。多层，(H非TL辐)。射复合几率大， 而且该聚处合的物高的电长场分容子链易结产构生保发证光了淬聚灭合；物
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OLED显示技术
OLED器件结构与发光机理
?1. OLED器件结构 ?2. OLED发光机理 ?3. OLED能量传递
1. 有机/聚合物电致发光器件的结构
OLED 属于注入型发光器件，其基本结构是将有机薄膜层夹在两个电极 （至少其中一个电极为透明电极）间形成的夹层式结构。
OLED电极材料
? 在阳极材料的选择上，材料本身必需是具高功函数（High work function）与可透光性，所以具有4.5eV-5.3eV的高功 函数、性质稳定且透光的ITO透明导电膜，便被广泛应用 于阳极。
? 在阴极部分，为了增加元件的发光效率，电子与空穴的 注入通常需要低功函数（Low work function）的Ag、Al、 Ca、In、Li与Mg等金属，或低功函数的复合金属来制作阴 极（例如：Mg-Ag镁银）。
DL-A型双层EL器件结构图
1. 有机/聚合物电致发光器件的结构
如果发光层材料具 有空穴传输性质，就 需要使用DL-B型双层 结构，即需要加入电 子传输层以调节载流 子的注入速率，使注 入的电子和空穴是在 发光层处复合。
DL-B型双层EL器件结构图
OLED空穴传输材料
空穴传输材料应满足的要求：
? 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； ? 激发能量高于发光层的激发能量； ? 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， 可以用真空蒸发法形成致密的薄膜，不易结晶。
为了适应材料性能和器件性能的要求，人们又研究开发了多种器件结构， 这些结构在提高器件发光效率和性能稳定性方面起到了非常重要的作用。
有机电致发光器件中的主要有机功能层包括： 空穴传输层（Hole Transport Layer, HTL）、 电子传输层（Electron Transport Layer, ETL）、 发光层（Emitting Layer, EML）、 空穴注入层（Hole Injection Layer, HIL）、 空穴阻挡层（Hole Blocking Layer, HBL）等。
薄B膜.由的于平两整、种均载匀流性子，注而入且不可平以衡同时，引载入流 子空的穴复基合元几、率发比光较基低元和，电因子而基影元响，器因件此的发 光单效层率聚。合物器件也可以有较好的性能。
单层EL器件结构图
用途： ?一般不用于发光器件，主要用于测量有机材料的电学和光学性质 ?单层器件结构在聚合物电致发光器件（PLED）中常见
OLED空穴传输材料
常用的空穴传输材料分子结构
TPD是最早应用的空穴材料之一，但由于其热稳定性较差 （Tg=65°C），导致器件的稳定性较差，寿命较短。
为提高热稳定性，将TPD分子中的甲苯基换成萘基得到了NPD， NPD的热稳定性有了很大提高（Tg=96°C），空穴迁移率也有所提高， 是目前应用最广的有机小分子空穴传输材料。
国内相关研究所、院校、公司以及论坛
? www.ndsaw.com中国电子科技集团公司第五十五研究所国家 平板显示工程技术研究中心
? www.guoxian.com 南京国显电子公司 ? www.seu.edu.cn 东南大学显示技术研究中心 ? www.sust.edu.cn 陕西科技大学电气与电子工程学院 ? www.boe.com.cn 京东方科技集团股份有限公司 ? http://bbs.oecr.com/光电论坛 ? http://www.coema.org.cn/bbs/中国光学光电子行业论坛 ? http://cn.fpdisplay.com/forum/default.asp液晶论坛 ? http://www.opticsky.cn/index.php光行天下论坛 ? http://www.dpmtime.com/bbs/大屏幕显示论坛 ? http://www.olight.com.cn/bbs/ OLED中国论坛 ? http://www.fpdclub.net/液晶之家 ? http://www.cscbbs.com/omp/index.php 光机人
星型三芳胺空穴传输材料具有很高的玻璃化转变温度，并能形成高 质量的无定型膜，是比较理想的空穴传输材料。
1. 有机/聚合物电致发光器件的结构
（2）双层器件结构
柯达公司首先提出了双层有机膜结 构，有效地解决电子和空穴的复合区 远离电极和平衡载流子注入速率问题， 使有机EL的研究进入了一个新阶段。 他们的器件结构也叫DL-A型双层结 构。
主要特点:
发光层材料具有电子传输性，需要 加入一层空穴传输材料去调节空穴 和电子注入到发光层的速率，这层 空穴传输材料还起着阻挡电子的作 用，使注入的电子和空穴在发光层 处发生复合。
光电显示技术 B
西安邮电大学 光电信息工程教研室
2号实验楼233
教材资料
教材：
? 《液晶与平板显示技术》，作者：高鸿锦，北京邮电大学出版社， 第1版 2007
参考书： ? 1、《平板显示技术》 应根裕 胡文波 邱勇，人民邮电出版社
2002 年10月 ? 2、《光电显示技术》 张兴义，北京理工大学出版社 1995 ? 3、《显示技术与显示器件》 彭国贤，人民邮电出版社 1981 参考资料： ? 搜索引擎（Google、baidu） ? 台湾各高校网络资源 ? 陕西科技大学等离子体课件 ? 麻省理工OLED课件