有机N型掺杂技术的研究

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1、有机N型掺杂技术的研究1引言1.1OLED的发展历史有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode)简称OLED,又称为有机电激光显示(OrganicElectroluminesenceDisplay,OELD),是一种将电能直接转化为光能的器件。有机电致发光现象最早由A.Bernanose等在上世纪50年代发现。他们将叮噪橙和二羟基嗪咻并叮噪沉淀在纤维素薄层上，并通以交流电，产牛了历史上第一次电致发光现象。他们提出的解释是染料分子或其中的电子受激辐射。随后有机电致发光设备的发展一度缺乏突破性进展。1987年，Kodak公司的华裔科学家C・W.Tang⑴发现了三明治

2、结构的OLED器件(如图1.1),值得注意的是，OLED这个术语直到此吋才出现，用来指他的三明治结构、具有独立电子和空穴传输层，使电子和空穴在中间的有机层发牛结合发光的器件。他采用可用真空镀膜的小分子材料8-轻基卩奎咻铝(Alq3)作为电子传输材料、芳香族二胺作为空穴传输材料成，实现了低驱动电压、高亮度、高发光效率等特点，开创了当今OLED研究和生产的新时代⑵役Mg/Ag8■轻基座咻铝芳香二胺ITO玻璃衬底图1.1典型OLED结构1.2OLED的优点及应用1.2.1.OLED的优点OLED的优点如表1.1所示表1.1OLED的优点显示方面照明方面(1)全固化显示且薄，轻，主动型发光，可实

3、(1)功率效率高(60或100lm/W)、亮度现柔性和透明显示，可视角度宽；高，荧光灯管(50-80lm/W)和白炽灯泡(2)污染小，国际上普遍认为有机发光器件工(18lm/W)；业是绿色工业(液晶背景光源一冷阴极管屮有(2)有机半导体的性质取决于分子结构，汞)；国内的OLED生产受到国际专利的约束较(3)驱动电压很低(〈10V),功耗低；可以实小，建厂成本低，面光源发射，柔性，超现彩色发光，工作温度范围大，响应速度是LCD薄，可以和室内装饰很好的结合起来；的1000倍，并且显示快速的动态图像时效果好。(3)白光原理：三基色自发射，较多的表现为暖白光。1.2.2OLED应用目前，有机发光

4、二极管已被应用在各类屮小型电子产品当屮，例如MP3/MP4、手机、车载显示器、数码相机等。随着科技的发展，人们生活水平的提高，OLED也逐步进入电视和家居照明装饰领域，国际的知名电子企业也相继退出了AMOLED电视，如韩国的LG、Samsung、H本的Sony和Sharp的公司等，Sony公司于2008年推出了像“纸一样薄”的OLED电视。由于OLED的环保绿色节能，其在照明领域的应用同样备受瞩目，日本的夏普、东芝、欧司朗、三菱、松下等公司，也纷纷推出了具有价格竞争力的OLED灯具产品。欧洲照明灯盏上推出了OLED室内灯饰。全球OLED照明市场正以每年37%的速度增长，预计不久的将来，O

5、LED照明必将成为另一波重要的发展趋势。（1）在显75方面的应用（2）在照明方面的应用1.3OLED的基本原理有机电致发光器件是指载流子双注入型发光器件，其中电子和空穴在外电场的作用下注入、迁移、复合而发光。有机电致发光可概括为以下四个步骤：（1）载流子的注入；（2）载流子的传输；（3）载流子复合与激子的形成；（4）辐射发光。如图1.2所示：(1)图1.2OLED电致发光原理Catliocle有机发光二极管的发光原理和无机发光二极管相似。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)与空X(Hole)分别由阴极与阳极注

6、入元件，当两者在传导中相遇、结合，即形成所谓的电子-空穴复合(Electron-HoleCapture)□而当化学分子受到外来能量激发后，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荧光(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)。OLED在电场的作用下，阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，迁移到发光层。当二者在发光层相遇时，产生能量激子，从而激发发光分子最终产生可见

7、光。OLED发光大致包括以下五个基木物理过程：(1)在正向电压驱动下，阳极向有机层注入空穴，阴极向有机层注入电子；(2)在电场的作用下载流子在有机层内分别朝着对方电极方向移动；(3)载流子在有机层内特定位置再结合并释放出能量；(4)特定的有机分子获得该能量后白己受激发或将能量转移给其它分子，使其受激发从基态跃迁到激发态；(5)处于激发态的分子回到基态，释放出光能配-发光过程的Jablonski能级图。如图1.3所示。图1.3发光过程