【正文】 只有在很高的電場(chǎng)強(qiáng)度下才能使載流子從一個(gè)分子流向另一個(gè)分子, 因此有機(jī)膜的總厚度不宜超過(guò)幾百納米, 否則器件的驅(qū)動(dòng)電壓太高, 失去了OLED 的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。3)激子的形成和遷移:電子和空穴在發(fā)光層中相遇結(jié)合，形成激子，激子在電場(chǎng)作用下遷移，將能量傳遞給發(fā)光材料的發(fā)光分子，并激發(fā)電子從基態(tài)能級(jí)躍遷到激發(fā)態(tài)。和無(wú)機(jī)薄膜電致發(fā)光器（TFEL）不同，有機(jī)材料的電致發(fā)光屬于注入式的復(fù)合發(fā)光，其發(fā)光機(jī)理是由正極和負(fù)極產(chǎn)生的空穴和電子在發(fā)光材料中復(fù)合成激子， 激子的能量轉(zhuǎn)移到發(fā)光分子， 使發(fā)光分子中的電子被激發(fā)到激發(fā)態(tài)， 而激發(fā)態(tài)是一個(gè)不穩(wěn)定的狀態(tài)，去激過(guò)程產(chǎn)生可見光。在能量釋放時(shí)，這些不同形式的能量耗散過(guò)程是一個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)程。有機(jī)小分子電致發(fā)光的原理是：從陰極注入電子，從陽(yáng)極注入空穴，被注入的電子和空穴在有機(jī)層內(nèi)傳輸。 由于激子產(chǎn)生的幾率與電子和空穴濃度的乘積成正比，在空穴進(jìn)入層后與電子界面處結(jié)合而產(chǎn)生激子的幾率很大，因而幾乎所有的激子都是在界面處與層一側(cè)很狹窄的區(qū)域(約36nm)內(nèi)產(chǎn)生。 我國(guó)發(fā)展OLED產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì) 存在的問(wèn)題這些也是影響中國(guó)大陸OLED產(chǎn)業(yè)能否一鳴驚人、持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)環(huán)境因素。其次，我們的產(chǎn)業(yè)化步伐還不夠快，與國(guó)外比較，至少晚了3年～5年。在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，政府要制定引導(dǎo)性計(jì)劃，主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)，加快產(chǎn)業(yè)配套的建設(shè)速度，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。另外，要加強(qiáng)OLED基礎(chǔ)研發(fā)環(huán)境建設(shè)，打造與OLED技術(shù)相關(guān)的共性技術(shù)的公共研發(fā)平臺(tái)。國(guó)家各級(jí)政府對(duì)包括OLED在內(nèi)的新型平板顯示器等一批重大高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的研究的越來(lái)越重視，支持力度越來(lái)越集中，而且采取了加大政府采購(gòu)對(duì)自主創(chuàng)新產(chǎn)品的支持等鼓勵(lì)企業(yè)研發(fā)的有力措施?；谧灾骷夹g(shù)的中國(guó)大陸OLED產(chǎn)業(yè)的興起對(duì)提升我國(guó)顯示產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。 結(jié)論及建議　　國(guó)際上OLED 的開發(fā)相當(dāng)熱門，當(dāng)前OLED 的研究重點(diǎn)主要集中在大尺寸、柔性及透明技術(shù)方面。這種集成器件與分立元件系統(tǒng)相比，在增加和改善器件功能，如激光器、光探測(cè)器、發(fā)光二極管等，又包括電子元件，如晶體管、電子線路集成在一起的做法，將集集成電路和集成光路優(yōu)點(diǎn)之大成，把電子技術(shù)和光子技術(shù)更好地融合在一起。盡管仍然面對(duì)著許多的困難，光電集成器件由于它的潛在生命力還是在蓬蓬勃勃地發(fā)展著，預(yù)計(jì)不久就會(huì)進(jìn)入實(shí)用階段。典型的傳統(tǒng)OLED是生長(zhǎng)在透明的陽(yáng)極例如ITO玻璃上的，發(fā)射出來(lái)的光是由最底層襯底透出，這使得它與其他電子元件如硅基顯示驅(qū)動(dòng)器的集成變得非常復(fù)雜。然而，SiO壓隧道界面較大地增加了器件的工作電壓。它的試制成功為OLED同半導(dǎo)體Si器件的成功集成提供了嶄新的前景，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在這一方面的空白。 OILED結(jié)構(gòu) 有機(jī)層的成膜在570℃下恒溫20分鐘后真空沉積1500197。膜被用來(lái)作為保護(hù)層(proteetivelayer，PL)。/s到5197。靶電源功率為200W，沉積速率是2000197。用橢圓偏振儀測(cè)得PVK:TPD混合物薄膜的厚度約為100O197。當(dāng)電壓高于10V時(shí)，器件電流逐漸增大。該器件的亮度隨電壓的升高而迅速增大。(b)亮度一電壓特性曲線 (a)結(jié)構(gòu)為Si/Al/Alq/PVK:TPD/PTCDA/ITO，Alq厚度為1000197。、2000197。器件的啟亮電壓降到10v，亮度在正向偏壓為15V時(shí)可以達(dá)到300cd/㎡，而亮度提高了100cd/㎡。 結(jié)構(gòu)為Si/Al/Alq/PVK:TPD/PTCDA/ITO，Alq厚度為500197。而當(dāng)Alq層的厚度增加到2500197。 結(jié)構(gòu)為Si/Al/Alq/ PVK:TPD/PCDA/ITO，Alq厚度為2000197。(b)L一V特性曲線利用DW4822型晶體管特性圖示儀測(cè)得結(jié)構(gòu)為Si/Al/Alq(1000197?？梢钥闯龃诵酒奶匦郧€非?！坝病?，漏電很小，測(cè)得開啟電壓約為10V。)/ITO的器件實(shí)際I一V特性實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)非常值得注意的現(xiàn)象。 利用DW4822型晶體管特性圖示儀測(cè)試器件Ⅰ—V特性時(shí)觀察到的負(fù)阻現(xiàn)象在較低正向偏壓下，我們?cè)O(shè)想從陽(yáng)極注入的空穴不可能穿過(guò)器件內(nèi)部而到達(dá)陰極，但如果外加電壓不斷升高，貫穿器件的電場(chǎng)有可能很高，使得空穴有可能渡躍到陰極，同樣對(duì)電子也有類似情況。在高電壓下注入的空穴p和電子刀數(shù)目器件體內(nèi)原有的電子場(chǎng)和空穴湯數(shù)目。這就是我們觀察到負(fù)阻轉(zhuǎn)折時(shí)電壓突然降到很低而電流卻很大的原因。為了處理此情況下的問(wèn)題，可以用一個(gè)簡(jiǎn)便易行的辦法:將空穴和電子的電流連續(xù)性方程聯(lián)合起來(lái)，并引入新的概念:采用雙極遷移率μ和雙極擴(kuò)散系數(shù)D，分別作為電子、空穴遷移率和擴(kuò)散系數(shù)的代函數(shù)。 具有負(fù)阻區(qū)段的I一V特性曲線上式是在認(rèn)為兩種載流子壽命是一樣的，即=的條件下得到的，然而實(shí)際情況兩種載流子壽命并不一定相等，大多情況下采用Lalllpert和Ashley模型。 保護(hù)層(PL)對(duì)器件性能的影響在該器件制造過(guò)程中，由于考慮到該器件特殊的反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，使得它的陽(yáng)極ITO位于器件最頂部，即必須在所有的有機(jī)層之上來(lái)形成ITO陽(yáng)極層，這不可避免地對(duì)有機(jī)層特別是對(duì)緊鄰陽(yáng)極層的空穴傳輸層產(chǎn)生了損傷，這種損傷有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致器件性能無(wú)法挽回的衰退。芯片面積約為4㎜.由圖可看出這些特性與以前報(bào)道的傳統(tǒng)的OLED類似。變到50197。根據(jù)這個(gè)觀點(diǎn)，大功率沉積ITO會(huì)使TPD的性能衰退，因?yàn)檫@使TPD直接暴露于濺射的等離子體中，TPD損傷更加嚴(yán)重。這進(jìn)一步證明PL層能夠有效地提高器件的發(fā)光效率。以前曾有人用CuPc覆蓋ITO陽(yáng)極制造了傳統(tǒng)的OLED也觀察到了同樣的工作電壓的降低。可以看出，具有150197。盡管對(duì)有PL和沒有PL的OILED的之間的差別還不清楚，但我們推測(cè)PTCDA/。50197。厚的PTCDA作為PL)和傳統(tǒng)OLED的EL譜 頂電極(陽(yáng)極)面積對(duì)載流子注入效率的影響 三個(gè)分別具有2mm頂電極面積的結(jié)構(gòu)器件的IⅤ特性曲線，頂電極ITO面積分別為2mm的器件的IV特性曲線。然而，我們還發(fā)現(xiàn)在電極接觸層/膜層界面上的電壓降引入了一個(gè)電壓漂移，這個(gè)漂移對(duì)一個(gè)恒定的電流以一個(gè)常數(shù)因子增加工作電壓。這種不對(duì)稱可歸因于接觸界面處化學(xué)勢(shì)的不同和它們的粗糙度的不同。這個(gè)較低的載流子注入效率也會(huì)導(dǎo)致了工作電壓的升高，正如以前在一系列用各種成分的陰極的Alq，器件中觀察到的。這些團(tuán)狀顆粒對(duì)HTL層來(lái)說(shuō)都是缺陷，而對(duì)空穴來(lái)講則是陷阱，增大了空穴被俘獲的幾率，降低了空穴的遷移，從而降低了器件的效率:而具有PL層的樣品表面較為平整，島狀形態(tài)的顆粒較少，表面起伏較低，大約只有100nln，因此由圖可以直觀的看到，濺射ITO對(duì)表面損傷還是很大的，PTCDA作為PL對(duì)器件表面起到了保護(hù)作用，有效的減少了最上面有機(jī)空穴傳輸層的缺陷。有機(jī)電致發(fā)光器件的工作原理與傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)發(fā)光二極管類似，所以有機(jī)電致發(fā)光器件也稱有機(jī)發(fā)光二極管(organiClight一emittingdiode，OLED)。多層有機(jī)薄膜電致發(fā)光顯示技術(shù)以其卓越的技術(shù)性能，正在全力沖擊著液晶顯示(LCD)在平板顯示的主流地位，并大有取而代之之勢(shì)。 在160度的視角下，OLED河OILED與LCD清晰度對(duì)比，可以實(shí)現(xiàn)精彩的視頻重放(OLED顯示器的響應(yīng)速度在10ns左右，而液晶顯示器的響應(yīng)速度通常是ms，兩者相差懸殊)。，非常適合應(yīng)用在微顯示設(shè)備中；，可以做成能彎曲的可折疊的便攜式顯示器。為了進(jìn)一步改善器件性能，我們對(duì)器件增加了保護(hù)層(PL)。I一V特性曲線不以PL厚度和結(jié)構(gòu)的變化而變化。由AFM觀察，濺射ITO對(duì)表面損傷還是很大的，PTCDA作為PL對(duì)器件最表面起到了保護(hù)作用，有效的減少了最上面有機(jī)空穴傳輸層的缺陷。即使一些自稱突破了壽命難題的公司的OLED產(chǎn)品，實(shí)際壽命也遠(yuǎn)非其宣稱的那么長(zhǎng)?？煽啃圆?。載流子注入效率低。有些有機(jī)材料只能通過(guò)旋涂成膜，但旋涂成膜技術(shù)的可重復(fù)性很小，使得器件的制備工藝不穩(wěn)定。LCD雖也有知識(shí)產(chǎn)權(quán)，但核心專利己被大大分散，或己到期。今后主要圍繞以下的問(wèn)題展開工作:(1) 壽命及穩(wěn)定性: 提高發(fā)光效率和器件的壽命, 增加其穩(wěn)定性, 使器件真正投入實(shí)用是今后主要發(fā)展方向。但OLED自身還存在一些缺點(diǎn)，因此如何克服這些缺點(diǎn)是研究的焦點(diǎn)。但OLED自身還存在一些缺點(diǎn)，因此如何克服這些缺點(diǎn)是研究的焦點(diǎn)?；谧灾骷夹g(shù)的中國(guó)大陸OLED產(chǎn)業(yè)的興起對(duì)提升我國(guó)顯示產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義?，F(xiàn)在主要的技術(shù)突破還在于大尺寸工藝，色彩，以及使用壽命。相信5年內(nèi)，壁畫般的顯示產(chǎn)品也將會(huì)在市場(chǎng)內(nèi)出現(xiàn)，拭目以待吧。這期間凝結(jié)了無(wú)數(shù)人的心血和汗水。感謝所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助過(guò)我的人。在此，謹(jǐn)向教導(dǎo)過(guò)我的所有老師們表示衷心的感謝。老師知識(shí)淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，為人師表，對(duì)待同學(xué)和藹可親，是我終生的表率。當(dāng)然我們不能指望OLED不久會(huì)以一種低價(jià)格的姿態(tài)進(jìn)入市場(chǎng)，任何一種革命性的新技術(shù)均隨著市場(chǎng)及技術(shù)的成熟才漸漸地平易近人，這段時(shí)間往往需要幾年，OLED的前景是十分讓人看好的。我國(guó)大陸很多地方和企業(yè)加大對(duì)OLED產(chǎn)業(yè)的投入,加快了OLED技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,將會(huì)快速培養(yǎng)起一批能夠盡早參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè),形成突破點(diǎn)和帶動(dòng)效應(yīng),大大縮短“中國(guó)創(chuàng)造”屹立于世界先進(jìn)行列的進(jìn)程,使中國(guó)成為國(guó)際光電顯示產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)。為了能夠與在OLED的產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中占據(jù)一席之地，在研發(fā)OLED新型材料的同時(shí)，積極開發(fā)低溫多晶硅技術(shù)是重中之重。 為了能夠與在OLED的產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中占據(jù)一席之地，在研發(fā)OLED新型材料的同時(shí)，積極開發(fā)低溫多晶硅技術(shù)是重中之重。(3) 發(fā)光機(jī)理: 進(jìn)一步了解器件的發(fā)光機(jī)理, 合理地解釋并克服器件的老化現(xiàn)象, 紅移現(xiàn)象, 寬光譜,發(fā)光同環(huán)境、溫度的關(guān)系都將成為研究的重點(diǎn)。配套產(chǎn)品滯后。OLED在中小面積的制作上比LCD容易，但是，在實(shí)現(xiàn)大面積，高像素密度和有源器件的制作上，即低溫多晶硅TFT一PLED工藝更未過(guò)關(guān)。電子一空穴對(duì)缺乏有效的復(fù)合，由于較難選擇匹配的電子和空穴傳輸材料，使得受激電子一空穴對(duì)的復(fù)合有時(shí)發(fā)生在陰極附近，即產(chǎn)生激子的淬滅，導(dǎo)致激子不能有效地激活發(fā)光材料。另一方面也是由于它屬電流型器件，其每個(gè)像素的工作電流要比每個(gè)LCD的像素工作電流大很多很多，就難免出現(xiàn)異常，造成器件失效。其次，OLED的彩色是靠不同的材料實(shí)現(xiàn)的，不同材料的壽命是不同的，一般藍(lán)、綠色的材料壽命稍長(zhǎng)，而紅色材料最短，有機(jī)材料的電導(dǎo)率低，電阻大，使得器件在工作過(guò)程中產(chǎn)生較大的熱效應(yīng)，加上穿透電流所導(dǎo)致的溫度的升高，加速了器件內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程，從而縮短了器件的工作壽命。這是它的最大缺點(diǎn)。當(dāng)PL厚度降低到50A以下時(shí)，工作電壓突然有所增加。這層保護(hù)性PL在反轉(zhuǎn)聚合物發(fā)光二極管中可以不必要，因?yàn)榫酆衔锏牟ＡУ膫鬟f溫度()遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有機(jī)小分子的，因此聚合物能抵御ITO濺射引起的損傷。發(fā)現(xiàn)一個(gè)很值得注意的問(wèn)題:在大電壓下I一V特性曲線出現(xiàn)了負(fù)阻特性。，制造工藝較簡(jiǎn)單，工序僅為制造LCD的1/2以下，因而生產(chǎn)成本低得多。 與目前占主流地位的CRT及LCD技術(shù)相比，OLED與OILED具有以下更多的優(yōu)點(diǎn):，比液晶器件小得多。發(fā)光材料既可以是小分子有機(jī)物，也可以是高分子(聚合物)材料。最新研制的OLED其核心部分厚度只有幾十個(gè)納米，將其應(yīng)用于有機(jī)薄膜電致發(fā)光顯示器中能提供真正象紙一樣薄的顯示器。AFM掃描面積為8000x8000nm。而很明顯的是具有相對(duì)低的升華溫度的Alq分子沉積到Al表面形成底層接觸時(shí)這種化學(xué)反應(yīng)被大大地減小了。這進(jìn)一步表明在空穴/陽(yáng)電極接觸層界面區(qū)域的電流必然服從近似于I的幕次關(guān)系，這與Alq所遵循的冪次關(guān)系相同。我們發(fā)現(xiàn)電流(l)與外加電壓(v)的關(guān)系與Alq膜層中的陷阱限制電荷的傳導(dǎo)一致。這進(jìn)一步證實(shí)，結(jié)構(gòu)的反轉(zhuǎn)以及PL的引入并不改變器件的發(fā)光特性。 PL對(duì)EL發(fā)射譜的影響具有50197。厚度的PL的器件量子效率低，這個(gè)差別可能是由于PL的層越厚，其對(duì)光的吸收越高，從而造成射出器件體外的光減少，降低了光的量子效率。 不同PL厚度的OILED的發(fā)光強(qiáng)度與電流的關(guān)系曲線。圖中所有的OILEDs都被驅(qū)動(dòng)到直到擊穿。PL的器件其對(duì)應(yīng)亮度為75cd/㎡，而對(duì)150197。既然PTCDA比起Alq，更薄且傳導(dǎo)性更強(qiáng)，通過(guò)其上的電壓降要比器件其他部分上的電壓降小。由圖看出，盡管PTCDA層厚度變化，OILED仍然滿足這個(gè)關(guān)系，m=8，它既不依賴于這種器件特殊的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，也不受PTCDA的厚度的影響。 PL厚度對(duì)器件j一V特性的影響 具有不同厚度PL的OILED正向j一V特性，其中Alq層厚度均為1000197。顯然，因此在低場(chǎng)情況下空穴不可能渡躍到陰極，電流是空間電荷限制電流或陷阱限制電荷電流，滿足I關(guān)系，如m=8隨著電壓的升高和電場(chǎng)的增強(qiáng)，被俘獲的空穴數(shù)目不斷減少，即意味著不斷減小，空穴渡躍時(shí)間不斷縮短，在某一臨界電壓下，空穴能夠?qū)崿F(xiàn)從陽(yáng)極到陰極的完全渡躍。如果計(jì)及電場(chǎng)引起的漂移，濃度梯度引起的擴(kuò)散以及通過(guò)深