有机电致发光器件的结构

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1、暨南大学课程论文课程名称发光与显示技术任课教师刘彭义论文题目有机电致发光器件的结构专业凝聚态物理姓名陈子国学号09330310052010年1月20日12有机电致发光器件的结构陈子国0933031005摘要：本文介绍了有机电致发光器件OLED发展的历程及其发光原理，主要论述了器件的各种结构，包括单层结构、双层结构、三层结构、多层结构等基本结构，还有其它特殊结构，如：量子阱结构、微腔结构、顶发射结构等等。关键词：有机电致发光；器件结构；功能层TheStructuresofOrganicElectro-luminescenc

2、eDeviceChenZiguoAbstract：Introducethehistoryandprincipleoforganiclight-emittingdiodes(OLED),mainlydiscussingthestructuresoftheOLED,whichincludessinglelayerstructure,doublelayerstructure,threelayerstructure,multilayerstructureandotherspecialstructuresuchastop-emit

3、tingstructure,quantumwellstructure,microcavitystructureandsoon.Keywork：organicelectro-luminescence,structuresofdevice,functionlayer1引言有机电致发光器件在显示领域的应用潜力非常诱人，显示出无可比拟的优点：色彩丰富、主动发光、体积小、厚度薄、视角宽、能耗低、响应速度快、柔性好等[1]。因此OLED已成为当今显示器件研究的热门。近年来,有机电致发光有了长足的发展,大有完全或部分取代液晶显示器件的

4、趋势。有机电致发光器件(OrganicElectroluminescence,OEL)又称为有机发光二极管(OrganicLightEmittingDiode,OLED)，是一种利用有机材料制成的、用电源驱动的薄膜发光器件[2]。要提高有机电致发光器件的发光亮度和效率，除了材料因素外，器件的结构设计也是至关重要的。OLED的结构多种多样，除了单层结构、双层结构、三层结构及多层结构等基本结构外，还有很多特殊结构，如：量子阱结构[3]、微腔结构[4]、顶发射结构[5]等等。尽管有机电致发光器件的种类较多，但都离不开基本的功能

5、层。如载流子注入层、载流子传输层、发光层、阻挡层等。12有机电致发光器件的设计要综合考虑各功能层之间的能带匹配、厚度匹配、载流子注入平衡、折射率匹配等因素，才能有效的提高EL效率。本文主要介绍有机电致发光器件的结构以及其各功能层的作用。2OLED的发展历程对有机发光现象的关注始于20世纪60年代，1963年美国纽约大学的Pope研究了蒽单晶片（10~20um）的电致发光，因为厚度比较厚，所以当时需要在两端施以400V的电压才能观察到蒽的蓝色荧光[6]。之后1982年Vincett的小组制备出0.6um的蒽沉积膜，将电压降

6、至30V内，但其外量子效率只有0.03%~0.06%[7]，未能引起人们的足够重视。1983年，Partridge发表了聚合物电致发光的文章，但是由于得到的亮度低，也未能引起广泛的重视。总之，在60~80年代中期，有机EL徘徊在高电压，低亮度，低效率的水平上。直到1987年，EasternKodak公司Tang等发明了三明治结构的器件[8]，他们所展示的器件由氧化铟-锡（ITO）透明薄膜作为阳极注入空穴，镁银合金（N（Mg）：N(Ag)=10：1）作为阴极注入电子，其中夹有两层有机分子二元胺（Diamine）和八羟基喹啉

7、铝（Alq3），Diamine作为空穴的传输层（HTL），Alq3作为既是电子传输层（ETL）又作发光层（ELL），该器件的发射出绿色光，最高亮度可达到1000cdm-2，量子效率达到了1%，使人们看到了有机EL器件实用化和商业化的美好前景。这是研究OLED的一个重要里程碑，引起世界各国科学家的广泛注意。1988年，日本Adachi等人将电子传输材料引入OLED中，提出了夹层式多层结构的有机电致发光器件的模式，同样获得了低驱动电压、高亮度的器件，并开展了大量系统和深入的研究工作，从而奠定了有机薄膜电致发光器件的基础。19

8、90年，英国剑桥大学的Burroughs等人用简单的旋涂成膜方法将聚苯撑乙烯（PPV）成功地制成了单层结构的聚合物电致发光器件。此后，关于有机电致发光的研究就围绕着有机小分子发光器件和聚合物发光器件两大方向展开。1998年，美国princeton大学的Forrest研究组采用在主体发光材料中掺杂磷光染料的方法，得到内