【正文】 。 顯示技術(shù)發(fā)展歷程 中國OLED發(fā)展狀況OLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到了中國政府的高度關(guān)注，在工業(yè)和信息化部支持下，中國內(nèi)地的OLED研發(fā)取得了突破性進展。，我國AMOLED產(chǎn)業(yè)即將見到豐收的碩果。商業(yè)領(lǐng)域：主要應(yīng)用在POS機和ATM機、復(fù)印機、自動售貨機、游戲機、公用電話亭、加油站、打卡機、門禁系統(tǒng)、電子秤等產(chǎn)品和設(shè)備的顯示屏。如微顯示器，這種技術(shù)最早用于戰(zhàn)斗機飛行員，現(xiàn)在的穿戴式電腦也用它。PVCz 和BPEA 的二氯乙烷溶液通過在IT O ( indiumt inoxide) 玻璃上旋涂成膜。ITO 和Al分別作為器件的正極和陰極, 在正向電壓( ITO 接正) 驅(qū)動下, 可以透過ITO 膜觀察到器件的發(fā)光。有機電致發(fā)光器件(organic lightem itting devices,OL ED) 以其優(yōu)越的性能脫穎而出, 具有如下優(yōu)點: (1) 結(jié)構(gòu)簡單, 體積小, 重量輕, 成本低, 易進行大規(guī)模、大面積生產(chǎn), 具有超薄、大面積、便于攜帶、平板顯示等特點。(3) 有機材料的機械性能好, 易加工成各種形狀。OL ED 的應(yīng)用前景非常誘人, 它完全可以代替陰極射線管(CRT )、液晶顯示器(LCD )、發(fā)光二極管(LED) , 實現(xiàn)顯示器件的輕量化、薄型化、高亮度、快速響應(yīng)、高清晰度、低電壓化、高效率化和低成本化。其正極通常用三芳基胺類和多苯環(huán)的芳基胺類衍生物制成的透明的電極，其負極則由金屬薄膜制成。選用不同的有機材料，就能提供各種不同顏色的發(fā)光層。但由于增加了載流子傳輸層，故可以降低驅(qū)動電壓，并可提高電子和空穴在發(fā)光層中的復(fù)合幾率，從而提高發(fā)光亮度和發(fā)光效率。其特點是在亮度和使用壽命上有試驗性優(yōu)勢。 有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)OLED 器件的基本結(jié)構(gòu)屬于夾層式結(jié)構(gòu), 發(fā)光層被兩側(cè)電極像三明治一樣夾在中間, 一側(cè)為透明電極以便獲得面發(fā)光輸出。大多數(shù)有機電致發(fā)光材料是單極性的, 同時具有均等的空穴和電子傳輸性質(zhì)的有機材料很少, 一般只具有良好傳輸空穴的性質(zhì)或傳輸電子的性質(zhì)。 ETL 2電子傳輸層。因為采用單極性的有機物質(zhì)作為單層器件的發(fā)光材料, 會使電子與空穴的復(fù)合自然地靠近某一電極,當復(fù)合區(qū)越靠近這一電極, 就越容易被該電極所淬滅, 而這種淬滅有損于有機物的有效發(fā)光, 從而使OLED 發(fā)光效率降低。 OLED發(fā)光機理OLED 的發(fā)光機理一般認為是在外界電壓的驅(qū)動下, 由電極注入的電子和空穴在有機物中相遇, 并將能量傳遞給有機發(fā)光分子, 將電能轉(zhuǎn)換為分子內(nèi)能, 使其受到激發(fā), 從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài), 當受激發(fā)分子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時輻射躍遷而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。4)電致發(fā)光:激發(fā)態(tài)能量通過輻射弛豫過程產(chǎn)生光子，釋放出光能。為增強電子和空穴的注入和傳輸能力，通常又在LMH 和發(fā)光層間增加一層有機空穴傳輸材料或在發(fā)光層與金屬電極之間增加一層電子傳輸層，以提高發(fā)光效率。 由于在常溫下!有機分子的磷光非常弱!所以只有其中空穴和電子復(fù)合成單重態(tài)激子的部分才能通過輻射躍遷發(fā)射熒光!從而成為有效的有機電致發(fā)光。第一層的作用是傳輸空穴和阻擋電子，使得沒有與空穴復(fù)合的電子不能進入正電極，第二層是電致發(fā)光層，被注入的電子和空穴在有機層內(nèi)傳輸，并在發(fā)光層內(nèi)復(fù)合，從而激發(fā)發(fā)光層分子產(chǎn)生單重態(tài)激子，單重態(tài)激子輻射躍遷而光。因而發(fā)光不僅僅是在電子/空穴層，而且主要在電子B空穴傳輸層的界面。 在中國大陸OLED處于產(chǎn)業(yè)化的導(dǎo)入期和技術(shù)的成長期，如何進一步加快OLED的發(fā)展，首先，要加快產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，并做好原材料開發(fā)等產(chǎn)業(yè)鏈配套工作。其次，政府要加大對OLED集中支持的力度，促進自主創(chuàng)新的平板顯示技術(shù)的發(fā)展。最后要在知識產(chǎn)權(quán)方面加強OLED領(lǐng)域的布局，形成自己完整的知識產(chǎn)權(quán)體系，增強競爭力。 新興的OLED技術(shù)為中國大陸顯示器行業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展提供了一個難得的歷史機遇。隨著OLED 技術(shù)的不斷成熟，OLED 將在顯示和照明兩大領(lǐng)域逐步成為TFT LCD 和LED 的有力競爭對手。眾所周知，集成電路同用分立元件構(gòu)成的電子線路相比，具有明顯的優(yōu)點:體積小、重量輕、可靠、機械和熱性能更好，可批量生產(chǎn)，價格便宜等。對于有機發(fā)光器件，由于近幾年來己經(jīng)證實了真空沉積的有機小分子發(fā)光器件(OLED)具有較高效率的電致發(fā)光，使人們對它在平板顯示中的應(yīng)用潛力產(chǎn)生極大的興趣，這己經(jīng)論述過。因此，理想的做法是研發(fā)一種OLED，其光的發(fā)射由器件頂部的透明電極透出。從近期報道的一些透明有機電致發(fā)光器件(TOLED)看出，這種界面應(yīng)當可以避免的，從原則上它能夠生長在硅襯底上。 器件制備工藝 基片的清洗及表面處理在真空沉積有機物之前，晶向為(l00)的拋光硅片作為襯底先用甲苯輕輕擦拭后分別在丙酮和乙醇中超聲清洗，并用大量的去離子水沖洗，然后在l號洗液(H0:HO:Na0H=7:2:l)中煮沸，用熱去離子水沖洗，接著在2號洗液(H0:HO:HCL=5:2:l)中煮沸，用冷熱去離子水交替沖洗，最后硅片在高純的氮氣氣氛中烘干待用。的Alq作為電子傳輸層兼光發(fā)射層。在傳統(tǒng)OLED中，無論是PTCDA還是CuPc均是有效的空穴注入層。/s。/h。Alq的厚度約為1500197。當電壓高于15V時，器件電流隨外加電壓的升高而迅速增大。在外加電壓高于15V時器件亮度可達到200cd/㎡。的OILED的(a)電流一電壓特性曲線。和2500197。這說明EL層厚度的減薄可以增加由陰極注入其中的電子的傳輸效率，更多的電子將與注入進來的空穴相遇復(fù)合、形成激子，從而提高器件的發(fā)光效率。的0ILED的(a)I一V特性曲線。時，我們沒有觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象。的OlLED的(a)I一v特性曲線。)/TPD(1500197。 利用DW4822型晶體管特性圖示儀測得的結(jié)構(gòu)為Si/Al/Alq (1000197。這同SCR和SITH中出現(xiàn)的負阻現(xiàn)象非常類似，對此我們借助半導(dǎo)體電力器件理論做出如下解釋。到達陰極附近處的空穴使陰極處的電子空間電荷減少，使阻止電子注入的空間勢壘降低，進一步增大了電子的注入和傳導(dǎo)。此式非常重要，它反映了高電壓注入?yún)^(qū)的基本特征:電中性條件近似成立。由于電子和空穴濃度非常高，所以形成了相互依存的電子一空穴等離子體。組合后的單一方程對兩類載流子均適合，當我們專注于該區(qū)一種載流子時，另一種載流子存在的影響自動概括在新定義的雙極參數(shù)中了。,是具有電子的負電中心對空穴的俘獲截面，為具有空穴的正電中心對電子的俘獲截面。因此，我們在頂部陽極和有機空穴傳輸層之間增加了一層聚合物PTCDA層作為保護層(PL)，之所以選聚合物是考慮到聚合物具有不易結(jié)晶，玻璃化溫度較高、熱穩(wěn)定性好的特點，下面的實驗證明這層PL對器件性能起到了重要的作用。在傳統(tǒng)的OLED中觀察到的是陷阱電荷限制電流傳導(dǎo) (I)。時，用PTCDA作為保護層的01LED的工作電壓突然上升了3V，這說明PCL層不能過薄。 具有不同厚度PL的OILED的亮度一電流密度關(guān)系曲線，可以看出在電流密度為10mA/cm擴下，沒有PL的器件其EL亮度為30一40cd/㎡，具有50197。 PL對器件的最大驅(qū)動電流I的影響PL層的存在也影響到器件在擊穿前的最大驅(qū)動電流，對沒有PL保護的OILED的只有具有PL層保護的OILED的的8%。這是由于從ITO到CuPc的空穴勢壘比由ITO直接到HTL層的空穴勢壘降低的更多，提高了載流子的注入效率。厚度的PL的器件比50197。所以對于PL層的材料的選取還有待進一步的研究。厚的PTCDA層的OILED的譜略微寬一些，這可能是由于PL的吸收。圖中IV特性很一致說明電流和電極面積成比例，但開啟電壓不受頂電極面積的影響，也表明在電極接觸層附近增強電場并不明顯的影響電流。這與以前觀察到的結(jié)果相同。由于它們較大的凝結(jié)潛熱，真空沉積的Al原子當熱沉積到有機膜表面時與下面的Alq起化學反應(yīng)，形成界面缺陷降低了接觸能量勢壘。 PL層對器件最表面狀態(tài)的影響利用原子力顯微鏡(AFM)(a)沒有PL層的樣品表面:(b)具有PL層的樣品表面。 濺射后(a)沒有PL層的樣品表面和(b)具有PL層的樣品表面AFM圖像近年來關(guān)于有機材料的電致發(fā)光方面的研究和產(chǎn)品開發(fā)非常熱門，是國際上競爭得最激烈的前沿科學領(lǐng)域之一。有機電致發(fā)光的發(fā)光層為有機材料，而且屬于在電場作用下(載流子注入)結(jié)型的激發(fā)所產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象。預(yù)計OLED將被廣泛應(yīng)用于國防、家庭、及各種數(shù)碼儀器設(shè)備中，并作為信息時代一個國家的科技水準之一，在整個國民經(jīng)濟及國防工業(yè)中將占有舉足輕重的地位。，在一40℃也能正常顯示，而ICD在低溫下顯示效果卻很不好。 與OLED相比OILED的不同對該OILED的I一V特性及EL譜進行了測試，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的OLED相類似。由于ITO陽極是在比較脆弱的有機空穴傳輸層上通過磁控濺射的方法形成的，這會導(dǎo)致器件工作性能產(chǎn)生很嚴重的退化，所以需要一層透明的有機層來保護空穴傳輸材料免受IT0陽極濺射造成的損傷。當PL厚度從50～15OA時，工作電壓有3V的下降。 OLED與OILED 急待解決的問題和未來發(fā)展趨勢有機電致發(fā)光器件現(xiàn)在仍停留在實驗室階段, 離實際應(yīng)用還有差距, 主要由于下述原因: 壽命低。看來，材料生產(chǎn)上還有待革命性的突破才行。OLED與LCD比較可靠性差，一方面是由于OLED器件的材料和工藝還不成熟，有些有機發(fā)光材料在使用一段時間后會發(fā)生重結(jié)晶析出，使得器件性能發(fā)生退化。主要是電子注入效率低，限制了電流強度，從而導(dǎo)致發(fā)光效率和發(fā)光強度低:相當大的陷阱密度限制了電流并導(dǎo)致了有機材料的極化，也可能會導(dǎo)致無輻射的載流子復(fù)合。大面積化難度大。而OLED的知識產(chǎn)權(quán)基本被美國柯達和日本的幾家公司壟斷，目前僅柯達就壟斷有近百項專利，并且目前還在以每年幾十項的速度增長，而且它們目前并不愿輕易出賣授權(quán)，這對于一些開發(fā)，投資實力不強的企業(yè)是一個較難跨越的門檻。(2) 全光譜發(fā)光: 雖然發(fā)紅、藍兩色光的材料被不斷報道, 但是同比較成熟的黃綠光材料相比, 仍有較大不足, 實現(xiàn)三色顯示還需努力。 另外將低溫多晶硅技術(shù)與OLED結(jié)合起來的有源矩陣驅(qū)動有機電致發(fā)光顯示技術(shù)是未來發(fā)展的方向，日本與臺灣廠家紛紛將非晶硅生產(chǎn)線改造成為多晶硅生產(chǎn)線與OLED配套并已經(jīng)實現(xiàn)小尺寸顯示面板的量產(chǎn)。另外將低溫多晶硅技術(shù)與OLED結(jié)合起來的有源矩陣驅(qū)動有機電致發(fā)光顯示技術(shù)是未來發(fā)展的方向，日本與臺灣廠家紛紛將非晶硅生產(chǎn)線改造成為多晶硅生產(chǎn)線與OLED配套并已經(jīng)實現(xiàn)小尺寸顯示面板的量產(chǎn)。新興的OLED技術(shù)為中國大陸顯示器行業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展提供了一個難得的歷史機遇。不過目前萎靡的液晶市場或許會激發(fā)廠商們盡早提速OLED大面積進入市場的決心，提速OLED的研發(fā)及生產(chǎn)工藝的改進或許已經(jīng)在廠商們的計劃之內(nèi)。 謝首先感謝我的導(dǎo)師張春林老師在我學習期間對我的幫助。此時此刻，我想起了小學、中學和大學階段教導(dǎo)過我的老師們，他們?yōu)槲业膶W習奠定了堅實的基礎(chǔ)。：[1]牛連斌，場致發(fā)光器件性能的改善與機理研究[D].蘭州：蘭州大學，2007.[2]李思淵，靜電感應(yīng)器件作用理論[M].蘭州:蘭州大學出版社，1989.[3]趙俊卿，謝士杰，韓圣浩等，真空蒸鍍雙層有機電致發(fā)光器件及其穩(wěn)定性[J]，半導(dǎo)體學報, 2001,22(2)：198210..[4]朱文清，張步新，蔣雪茵等，阻擋層結(jié)構(gòu)的藍色有機發(fā)光二極管[J]，半導(dǎo)體光電2004,22(l):1016. 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