有机电致发光器件实验报告

有机电致发光显示器件基本原理与进展

姚华文1 汪光裕

(上海华嘉光电技术有限公司，上海市嘉定区招贤路928号，201821)

摘要

本文对有机电致发光显示器件的发展历史，器件结构、工作特征、获得彩色显示的方法以及所具有的优缺点、发展现状和趋势等都做了简要的概括。详细比较了小分子OLED与高分子PLED、OLED与LCD性质上的比较，对OLED显示的发光机理进行了详细的综述。此外，对获得彩色显示的无源驱动电路和有源驱动电路的结构进行了总结，认为有源驱动将是最终发展趋势。最后总结了国内外OLED技术的发展状况。

关键词：小分子有机电致发光，高分子有机电致发光，无源驱动，有源驱动

有机电致发光显示（organic electroluminesence Display）技术被誉为具有梦幻般显示特征的平面显示技术，因其发光机理与发光二极管（LED）相似，所以又称之为OLED（organic light emitting diode）。2000年以来，OLED受到了业界的极大关注，开始步入产业化阶段。

1．发展历史

1936年，Destriau将有机荧光化合物分散在聚合物中制成薄膜，得到最早的电致发光器件。20 世纪50年代人们就开始用有机材料制作电致

有机电致发光器件载流子注入效率的研究

王丽辉，徐 征，孙 力，陈小红

摘 要： 文章从电极材料、结构、处理方法等角度出发，详细介绍了提高有机电致发光(EL)器件载流子注入效率的研究现状。

关键词： 有机电致发光器件； 载流子注入； 阴极； 阳极 中图分类号： TN383.1 文献标识码： A

Study on carrier injection efficiency of OEL devices

WANG Li-hui,XU Zheng,SUN Li,CHEN Xiao-hong

(Institute of Optoelectronic Technology,Northern Jiaotong University,Beijing

100044,China)

Abstract:Progress in study on carrier injection efficiency of OEL (Organic Electroluminescence) devices is presented in this paper,with the emphasis on factors such as electrode materia

第31卷,第4期 光谱学与光谱分析Vol 131,No 14,pp 871-876

2011年4月 Spectro sco py and Spectr al Analysis

A pril,2011

有机电致发光器件光取出效率增强研究进展

刘 默,李 同,王 岩,张天瑜,谢文法*

吉林大学电子科学与工程学院,集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区,吉林长春 130012

摘 要 有机电致发光器件(OL ED)经过近三十年的发展,已经在照明和显示上得到一定程度的应用。OL ED 具有全固态、响应速度快、易于实现柔性显示等优点。由于磷光材料的应用,其内量子效率几乎达到

了理论的极限值100%,但其外量子效率却只有20%左右,制约外量子效率进一步提高的主要因素是器件的光取出效率。本文从提高OL ED 光取出效率的方法入手,综述了国内外关于顶发射和底发射有机发光器件光取出效率增强的研究现状、最新进展及以后的研究方向。关键词 有机发光;光取出效率

中图分类号:T N383 文献标识码:A DOI :1013964/j 1issn 11000-0593(2011)04-0871-06

收稿日期:2010-09-15

光致发光和电致发光

光致发光

物体依赖外界光源进行照射，从而获得能量，产生激发导至发光的现象，它大致经过吸收、能量传递及光发射三个主要阶段，光的吸收及发射都发生于能级之间的跃迁，都经过激发态。而能量传递则是由于激发态的运动。紫外辐射、可见光及红外辐射均可引起光致发光。如磷光与荧光。 产生

激发态的分布按能量的高低可以分为三个区域。低于禁带宽度的激发态主要是分立中心的激发态。关于这些激发态能谱项及其性质的研究，涉及到杂质中心与点阵的相互作用，可利用晶体场理论进行分析。随着这一相互作用的加强，吸收及发射谱带都由窄变宽，温度效应也由弱变强，特别是猝灭现象变强，使一部分激发能变为点阵振动。在相互作用较强的情况下，激发态或基态都只能表示中心及点阵作为一个统一系统的状态。通常用位形坐标曲线[1]表示。电子跃迁一般都在曲线的极小值附近发生。但是，近年关于过热发光的研究，证明发光也可以从比较高的振动能级起始，这在分时光谱中可得到直观的图像，反映出参与跃迁的声子结构。

接近禁带宽度的激发态是比较丰富的，包括自由激子、束缚激子及施主-受主对等。当激发密度很高时,还可出现激子分子，

1

而在间接带隙半导体内甚至观察到电子－空穴液滴。 激子又可以和能量相近的

有机电致发光发展历程及TADF材料的发展进展

1.1引言

有机光电材料（Organic Optoelectronic Materials），是具有光子和电子的产生、转换和传输等特性的有机材料。目前，有机光电材料可控的光电性能已应用于有机发光二极

[1,2,3]管（Organic Light-Emitting Diode，OLED），有机太阳能电池（Organic Photovoltage，

OPV）[4,5,6]，有机场效应晶体管（Organic Field Effect Transistor，OFET）[7,8,9]，生物/化学/光传感器[10,11,12]，储存器[13,14,15]，甚至是有机激光器[16,17]。和传统的无机导体和半导体不同，有机小分子和聚合物可以由不同的有机和高分子化学方法合成，从而可制备出大量多样的有机半导体材料，这对于提高有机电子器件的性能有十分重要的意义。

其中，有机电致发光近十几年来受到了人们极大的关注。有机电致发光主要有两个应用：一是信息显示，二是固体照明。在信息显示方面，目前市面上主流的显示产品是液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD），它基本在这个世纪初取代了阴极射线管显示，被广泛

从本质上来说，表面等离激元是指由于与导体中的自由电子相互

作用而被导体表面俘获的光波。导体

表面的自由电子集体振荡与光的电磁场之间的共振相互作用就构成了SPPs

SPPs同时具有电磁波和表面电荷的特性。导体表面的电荷与电磁场相互作用产生的SPPs有两个特点。一、由于SPPs

是被束缚在表面上的，SPPs模的动量ASP比相同频率下自由空间的光子动量}0 大(ko= W /c，为自由空间的波矢)。在合适的边界条件下解Maxwell方程可获得

SPP:色散关系[n6}，即依赖于频率的 由于SPPs的波矢比光波的波矢大，如果要用光波来产生SPPs，必须得补偿

光与SPPs在相同频率下的动量失配。二、虽然SPPs会沿着界面传播，但是在垂 直于界面的方向上，SPPs的强度随着离开界面的距离而指数衰减，如图2.14(b) 所示。垂直于界面方向的场被称作近场或消逝场，这是SPPs的束缚特性与非辐 射特性的结果，能阻止SPPs的能量离开界面。SPPs在介质材料中的衰减长度凡 与光波波长的二分之一在同一个数量级;而在金属中的衰减距离}m则由透入深

度(skin depth)决定。

SPPs波矢ksP}，为金属等离子体频率，。为金属的电子密度，

量，m为电子有效质量。根据以上

实验报告二

一、实验预习内容 常用电子仪器的正确使用

1. 常用的电子仪器：示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2. 用双踪示波器观测周期信号波形和读取波形参数的方法。 二、实验内容

1. 用机内校正信号对示波器进行自检 (1) 扫描基线调节

将示波器的显示方式开关置于“单踪”显示Y1（或Y2），输入耦合方式开关置GND，触发方式开关置于“自动”。开启电源开关后，调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮，使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线。然后调节“X轴位移”和“Y轴位移”旋钮，使扫描线位于屏幕中央。 (2) 测试“校正信号”波形的幅度、频率

将示波器的“校正信号”通过专用电缆线引入选定的Y通道Y1（或Y2），将Y轴输入耦合方式开关置于AC或DC，触发源选择开关置“内”，内触发源选择开关置Y1（或Y2）。调节X轴“扫描速率”开关（t/div）和Y轴“输入灵敏度”开关（V/div），使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形。

① 校准“校正信号”幅度。将“Y轴灵敏度微调”旋钮置“校准”位置，“Y轴灵敏度”开关置适当位置，读取校正信

显示器件设计制作实验报告

一、 实验目的

通过只做表面传到电子发射源的实验过程，了解平板显示器件核心部件的工作原理及制作方法，熟悉磁控溅射镀膜、光刻、丝网印刷、真空系统中电子发射测试等在显示器件中的应用。

二、实验任务

通过学习实践平板显示器件的制作过程，结合所学知识，深刻认识场致电子发生的机理和应用，了解平板显示技术。

1、学习、了解表面传导电子发射源的原理以及真空器件的制作；

2、学习、了解平板显示器件对玻璃基板的要求，玻璃清洗和退火的工艺过程；

3、学习、了解磁控溅射原理和方法，学习光刻法制作薄膜电极；

4、学习、了解到店默默材料的选择和导电薄膜的制备方法；

5、学习、了解丝网印刷原理，学习阳极荧光板的制作；

学习、了解在真空系统中进行电子发射源的测试以及性能评价方法。

三、实验原理

1、SED工作原理与发展

SED表面传导电子发射显示器是FED的一种，其成像效果媲美CRT，却比CRT更加轻薄、时尚、方便。虽然都是电子撞击荧光物质发光，但CRT与SED有着显著的差别，CRT是利用偏转磁场，扫面电子枪发射出来的电子，按信号使电子一次轰击红、绿、蓝三色荧光物质，起到发光的效果。SED是利用微信电子发生器轰击荧光板发光，无需扫面磁场的帮助，，每个微型电子发生器就像是像

显示器件设计制作实验报告

一、 实验目的

通过只做表面传到电子发射源的实验过程，了解平板显示器件核心部件的工作原理及制作方法，熟悉磁控溅射镀膜、光刻、丝网印刷、真空系统中电子发射测试等在显示器件中的应用。

二、实验任务

通过学习实践平板显示器件的制作过程，结合所学知识，深刻认识场致电子发生的机理和应用，了解平板显示技术。

1、学习、了解表面传导电子发射源的原理以及真空器件的制作；

2、学习、了解平板显示器件对玻璃基板的要求，玻璃清洗和退火的工艺过程；

3、学习、了解磁控溅射原理和方法，学习光刻法制作薄膜电极；

4、学习、了解到店默默材料的选择和导电薄膜的制备方法；

5、学习、了解丝网印刷原理，学习阳极荧光板的制作；

学习、了解在真空系统中进行电子发射源的测试以及性能评价方法。

三、实验原理

1、SED工作原理与发展

SED表面传导电子发射显示器是FED的一种，其成像效果媲美CRT，却比CRT更加轻薄、时尚、方便。虽然都是电子撞击荧光物质发光，但CRT与SED有着显著的差别，CRT是利用偏转磁场，扫面电子枪发射出来的电子，按信号使电子一次轰击红、绿、蓝三色荧光物质，起到发光的效果。SED是利用微信电子发生器轰击荧光板发光，无需扫面磁场的帮助，，每个微型电子发生器就像是像

课程实习报告

HUNAN UNIVERSITY

题 目： 半导体物理与器件

学生姓名 ： 周强强 学生学号： 20100820225

专业班级： 通信二班 完 成 日 期 ： 2012.12.22

运行结果截图：

2.2 函数V?x,t??cos(2?x/???t)也是经典波动方程的解。令0?x?3?，请在同一坐标中

?x,t?在不同情况下的图形。

。

绘出x的函数V(1)?t?0;(2)?t?0.25?;(3)?t?0.5?;(4)?t?0.75?;(5)?t??

3.27根据式（3.79），绘制出?0.2?(E?EF)?0.2eV范围内，不同温度条件下的费米-狄拉克概率函数：(a)T?200K