专题三： 有机发光二极管(OLED)显示技术分解ppt课件.ppt

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1、专题三：有机发光二极管（OLED）显示技术OLED概述OLED的结构及发光原理0LED的特点0LED的分类0LED的发展应用OLED的材料选用OLED的彩色化技术OLED的驱动技术新型0LED显示技术3.1.1OLED的结构及发光原理OLED本质上属于电致发光（EL）显示器件。通过加在两电极的电压产生电场，被电场激发的电子碰击发光中心，而引致电子能级的跃迁、变化、复合导致发光的一种物理现象。这种现像称为电致发光或场至发光（EL）。电致发光（EL）按激发光过程的不同分为二大类：（1）注入式电致发光：直接由装在晶体上的电极注入少数载流子（电子和

2、空穴），当电子与空穴在晶体内再复合时，以光的形式释放出多余的能量。LED和OLED都属于注入式电致发光。（2）本征型电致发光：不伴随少数载流子注入而发光。又分为高场电致发光与低能电致发光。其中高场电致发光是荧光粉中的电子或由电极注入的电子在外加强电场的作用下在晶体内部加速，碰撞发光中心并使其激发或离化，电子在回复到基态时辐射发光。低能电致发光是指某些高电导荧光粉在低能电子注入时的激励发光现象。3.1.1OLED的结构及发光原理发光原理：在外界电压驱动下，由阴极注入的电子和阳极注入的空穴在有机材料中复合放出能量，并将能量传递给有机发光物质的分

3、子，有机发光物质的分子受到激发，从基态跃迁到激发态，当受激分子从激发态回到基态时辐射跃迁产生了发光现象。OLED属于载流子双注入型发光器件。OLED（OrganicLight-EmittingDiode有机发光二极管）的基本结构是由一薄而透明具有半导体特性的铟锡氧化物(ITO)，与电源正极相连，再加上另一个金属阴极，构成如右图所示的三明治的结构。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)。金属阴极电子传输层发光层空穴传输层ITO阳极OLED的基本结构一种常见OLED结构发光过程通常由５个阶段完成：（１）载

4、流子的注入：在外加电场作用下，电子和空穴分别从阴极和阳极向夹在电极之间的有机功能薄膜注入。（２）载流子迁移：注入的电子和空穴分别从电子输送层和空穴输送层向发光层迁移。（３）载流子复合：电子和空穴复合产生激子。（４）激子迁移：激子在电场作用下迁移，能量传递给发光分子，并激发电子从基态跃迁到激发态。（５）电致发光：当电子由激态高能阶回到稳态低能阶时，其能量将分别以光子（LightEmission）或热能（HeatDissipation）的方式放出，其中光子的部分可被利用当做显示功能；然而有机荧光材料在室温下并无法观测到三重态的磷光，故PM-OL

5、ED（无源矩阵）元件发光效率之理论极限值仅25%。3.1.1OLED的结构及发光原理优点：1、自发光器件，高亮度，高发光效率；2、全固态组件，抗震性好，能适应恶劣环境，工作温度范围大（-40℃～80℃）；3、超薄，厚度为目前液晶的1/3；4、高对比度，低成本其工艺简单，使用原材料少；5、响应速度快（微秒级）；6、超广视角，几乎不受限制；7、低功率消耗；8、可挠曲面板。3.1.2OLED的特点缺点：1、寿命短，通常只有5000小时，要低于LCD至少1万小时的寿命；2、不能实现大尺寸屏幕的量产，因此目前只适用于便携类的数码类产品；3、存在色彩纯

6、度不够的问题，不容易显示出鲜艳、浓郁的色彩。现在的OLED的寿命已经远远超过5000小时了，而且已经生产出了较大尺寸的OLED面板，色彩十分鲜艳。截止07年7月前后，荧光材料方面，性能最高的是日本出光兴产(IdemitsuKosan)的材料。红光效率达到了11cd/A，寿命高达16万小时；绿光效率达到30cd/A，寿命为6万小时；正在开发中的高效率、长寿命蓝光材料BD-2，效率为8.7cd/A，寿命2.3万小时。3.1.2OLED的特点磷光材料方面，UDC公司开发的红光材料色度坐标为(0.67，0.33)，效率达到15cd/A，500cd/

7、m2下工作寿命超过15万小时；绿光材料色坐标为(0.34，0.61)，效率达到65cd/A，初始亮度为1000cd/m2时，寿命超过4万小时；最难得到的蓝色磷光材料效率达到了30cd/A，在200cd/m2的初始亮度下，寿命达到了10万小时。总体上讲，OLED红、绿、蓝三色材料的发光效率和发光寿命均基本满足实用化需求。3.1.2OLED的特点根据使用有机材料的不同，OLED器件可以分为两大类：小分子器件和高分子器件。小分子OLED技术发展较早（1987年），而且技术已经达到商业化生产水平；高分子OLED又被称为PLED（PolymerLED

8、），其发展始于1990年，目前该技术尚未成熟。根据驱动方式的不同，OLED器件可以分为无源驱动型（PM-OLED）和有源驱动型（AM-OLED）两种。无源驱动型不采用薄膜晶体管（