有机发光二极管显示研究现状与发展

暨南大学

研究生课程论文

论文题目：有机发光二极管显示研究现状与发展

学院：理工学院

学系：物理系

专业：物理电子学

课程名称：发光与显示技术

学生姓名：汤华清

学号：1034234006

指导教师：刘彭义

2011年06 月15 日

有机发光二极管显示研究现状与发展

汤华清

（暨南大学物理系,广州510632）

摘要：有机电致发光二极管( OLED) 因其白光材料的多样性、制程的简单性和成本低廉性, 特别是其面光源的属性, 相较于电致发光二极管( LED) 的点光源, 更有望成为未来显示器件的主角。本文介绍OLED 显示技术的最新进展, 分别阐述了OLED的显示原理，分类及优缺点。OLED器件的显示材料,OLED制备的核心工艺与技术, 其中包括氧化铟锡（ITO）基片的清洗和预处理、阴极隔离柱制备、有机功能薄膜和金属电极的制备、彩色化技术、封装技术、显示驱动技术。并简要介绍了OLED技术的应用前景。

Abstract:Because the organic electroluminescence diode (OLED) its white light material's multiplicity, the system regulation's simplicity and cost inexpensive, specially its photo source's attribute, compares in the electroluminescence diode (LED) the point source, will become in the future display device's lead hopefully. This article introduced that the OLED display technology the newest progress, elaborated the OLED display principle separately, the classification and the good and bad points. , OLED component's demonstration material, OLED preparation core craft and technology, including the indium oxide tin (ITO) the substrate clean and the pretreatment, the negative pole insulated column preparation, the organic function thin film and metal electrode's preparation, the multicolored technology, the seal technology, the demonstration actuation technology. And introduced the OLED technology application prospect briefly.

关键词：OLED；显示技术；发光元件；彩色化技术；驱动电路

1.引言

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、工作范围宽、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。

2.OLED概述

2.1 OLED发展过程

1963年Pope发表了世界上第一篇有关OLED的文献，当时使用数百伏电压，加在有机芳香族Anthracene（葸）晶体上时，观察到发光现象。但由于电压过高，发光效率低，未得到重视。直到1987年伊士曼柯达公司的C.W. Tang及Steve Van Slyke等人发明以真空蒸镀法制成多层式结构的OLED器件后，研究开发才活越起来。同年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的Jeremy Burroughes证明高分子有机聚合物也有电致发光效应。1990年英国剑桥大学的Friend等人成功的开发出以涂布方式将多分子应用在OLED上，即Polymer（多聚物，聚和物） LED，亦称PLED。不但再次引发第二次研究热潮，更确立了OLED在二十一世纪产业中所占的重要地位。近年来有源OLED（TFT－OLED）成为研究热点。OLED所用的TFT需采用多晶硅技术，与LCD所用的TFT有很大差别。OLED与低温多晶硅技术结合使得开发较大尺寸的显示屏成为可能。OLED的应用大概可以分为三个阶段：

（1）1997-2001年，OLED的试验阶段，在这个阶段，OLED开始走出实验室，主要应用在汽车音响面板，PDA手机上。但产量非常有限，产品规格也很少，均为无源驱动，单色或区域彩色，很大程度上带有试验和试销性质。2001年全球销售额仅1.5亿美元。

（2）2002－2005年，OLED的成长阶段，这个阶段人们将能广泛接触到带有OLED的产品，包括车载显示器，PDA、手机、DVD、数码相机、头盔用微显示器和家电产品。产品正式走入市场，主要是进入传统LCD、VFD等显示领域。仍以无源驱动、单色或多色显示、10英寸以下面办为主，但有源驱动的、全彩色和10英寸以上面板也开始投入使用。

（3）2005年以后，OLED的成熟阶段，随着OLED产业化技术的日渐成熟，OLED将全面出击显示器市场并拓展属于自己的应用领域。其各项技术优势将得到充分发掘和发挥。

2.2 OLED显示原理

图1.：OLED结构图

OLED的基本结构（如图1.所示）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：空穴传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。当电力供应至适当电压时，正极空穴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TFT LCD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。当组件受到直流电所衍生的顺向偏压时，外加之电压能量将驱动电子与空穴分别由阴极与阳极注入组件，当两者在传导中相遇、结合，即形成所谓的电子-空穴复合。而当化学分子受到外来能量激发后，若电子自旋和基态电子成对，则为单重态，其所释放的光