【文章內容簡介】 當復合區(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。采用雙層、三層甚至多層結構的OLED, 能充分發(fā)揮各功能層的作用, 調節(jié)空穴和電子注入到發(fā)光層的速率, 使注入的電子和空穴限制在發(fā)光層處發(fā)生復合, 可提高器件的發(fā)光效率。只有使注入的電子和空穴最大限度地在發(fā)光層處復合, 才能提高器件的發(fā)光效率。由于大多數(shù)有機材料導電性能較差, 只有在很高的電場強度下才能使載流子從一個分子流向另一個分子, 因此有機膜的總厚度不宜超過幾百納米, 否則器件的驅動電壓太高, 失去了OLED 的實際應用價值。 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, 將電能轉換為分子內能, 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)時輻射躍遷而產生發(fā)光現(xiàn)象。OL ED 的發(fā)光過程可以看作是分以下四個過程完成的, 如圖6: 有機發(fā)光器件的發(fā)光過程由以下幾個階段完成:l)載流子的注入:在外加電場的條件下，兩種載流子電子和空穴分別由陰極和陽極向夾在電極間的有機功能薄膜層注入。2)載流子的遷移:注入的載流子分別從電子傳輸層和空穴傳輸層向發(fā)光層遷移。3)激子的形成和遷移:電子和空穴在發(fā)光層中相遇結合，形成激子，激子在電場作用下遷移，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)能級躍遷到激發(fā)態(tài)。4)電致發(fā)光:激發(fā)態(tài)能量通過輻射弛豫過程產生光子，釋放出光能?！榱颂岣咂骷男屎蛪勖? , 制作出從單層到多層的OL ED, 而且近年來將研究熱點集中在從微觀上對構成OL ED 的層與層內表面的相互作用進行研究, 提高有機材料功能層與無機ITO 玻璃表面、陰極表面及各有機功能層間的附著性, 使得來自陽極和陰極的載流子更容易注入到有機功能薄膜中?！L ED 的發(fā)光過程當電極上加有電壓時，發(fā)光層就產生光輻射。和無機薄膜電致發(fā)光器（TFEL）不同，有機材料的電致發(fā)光屬于注入式的復合發(fā)光，其發(fā)光機理是由正極和負極產生的空穴和電子在發(fā)光材料中復合成激子， 激子的能量轉移到發(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)是一個不穩(wěn)定的狀態(tài)，去激過程產生可見光。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。 。 發(fā)光過程的Jbaloneyski能級圖其能量可以通過以下的幾種方式釋放：1）通過振動馳豫，熱效應等耗散途徑使體系能量衰減；2）通過非輻射的躍遷，耗散能量，比如內部轉換，系間竄躍等形式， 如S→T；3）通過輻射躍遷的熒光發(fā)光（S→S，S→S）和磷光發(fā)光(T→S)。在能量釋放時，這些不同形式的能量耗散過程是一個相互競爭的過程。 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。其中本身能發(fā)生輻射躍遷發(fā)光的那部分只是所吸收的總體能量中很小的一部分，即總體吸收的能量中能夠轉化為電致發(fā)光部分的能量很少。 而且，在器件的制備過程中，材料的缺陷電極的純度以及不同材料界面對發(fā)光強度和整體性能都有很大的影響。有機小分子電致發(fā)光的原理是：從陰極注入電子，從陽極注入空穴，被注入的電子和空穴在有機層內傳輸。第一層的作用是傳輸空穴和阻擋電子，使得沒有與空穴復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傳輸，并在發(fā)光層內復合，從而激發(fā)發(fā)光層分子產生單重態(tài)激子，單重態(tài)激子輻射躍遷而光。對于聚合物電致發(fā)光過程則解釋為1在電場的作用下，將空穴和電子分別注入到共軛高分子的最高占有軌道（HOMO）和最低空軌道（LUMO），于是就會產生正、負極子，極子在聚合物鏈段上轉移，最后復合形成單重態(tài)激子，單重態(tài)激子輻射躍遷而發(fā)光。也有人認為，電致發(fā)光機理屬于注入式發(fā)光，在正向偏壓的作用下，ITO 電極向電荷傳輸層注入空穴，在電場的作用下向傳輸層界面移動，而由鋁電極注入的電子也由電子傳輸層向界面移動,由于勢壘的作用,電子不易進入電荷傳輸層，而在界面附近的發(fā)光層（）一側積累。 由于激子產生的幾率與電子和空穴濃度的乘積成正比，在空穴進入層后與電子界面處結合而產生激子的幾率很大，因而幾乎所有的激子都是在界面處與層一側很狹窄的區(qū)域(約36nm)內產生。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。小型單色有機電致發(fā)光器件基本上都是三層結構。 全色有機EL 顯示器為多層結構，一般超過三層。 我國發(fā)展OLED產業(yè)存在的問題及發(fā)展趨勢 存在的問題面對日新月異的科學技術變革、面對日益強化的資源環(huán)境約束、面對以創(chuàng)新和技術升級為主要特征的激烈國際競爭，我們看到，我國大陸整體自主創(chuàng)新能力水平還不高，與創(chuàng)新型企業(yè)相比，大陸企業(yè)的自主創(chuàng)新能力雖然近年來得到了明顯加強，但總體水平還很薄弱，依然面臨著許多因素的困擾：一是資金缺乏，研發(fā)投入不足；二是激勵制約機制不完善、高素質技術人才缺乏、技術市場不健全；三是缺乏創(chuàng)新的社會氛圍和意識；四是企業(yè)科技自主創(chuàng)新相關的政策環(huán)境不完善；五是近半數(shù)企業(yè)遭遇知識產權糾紛；六是產學研缺乏溝通；七是自主創(chuàng)新服務體系不健全、服務能力有限等等。如何提高企業(yè)創(chuàng)新能力，已成為一項重要而緊迫的任務。這些也是影響中國大陸OLED產業(yè)能否一鳴驚人、持續(xù)發(fā)展的基礎環(huán)境因素。 同國際前沿有機發(fā)光顯示技術比較，我國大陸在AMOLED研發(fā)上還遠遠落后于日本、韓國及我國臺灣地區(qū)，AMOLED是今后OLED發(fā)展的方向，如果我們不能加快發(fā)展，就會重蹈TFT重復引進的覆轍。其次，我們的產業(yè)化步伐還不夠快，與國外比較，至少晚了3年～5年。在中國大陸OLED處于產業(yè)化的導入期和技術的成長期，如何進一步加快OLED的發(fā)展，首先，要加快產業(yè)化建設，并做好原材料開發(fā)等產業(yè)鏈配套工作。中國大陸工業(yè)基礎薄弱，產業(yè)鏈發(fā)展不完善，關鍵的材料、設備、零組件等都需要從國外進口，這導致產品成本優(yōu)勢降低。OLED產業(yè)的發(fā)展實際上依靠整個產業(yè)鏈從原材料、設備、零組件等相關行業(yè)的發(fā)展進行帶動，產業(yè)化與相關配套工作同步發(fā)展，建立完善的OLED產業(yè)體系，促成低成本競爭優(yōu)勢產業(yè)，并逐步掌握相關行業(yè)的核心技術。在關鍵技術領域，政府要制定引導性計劃，主導產業(yè)鏈的建設，加快產業(yè)配套的建設速度，加強產業(yè)競爭力。其次，政府要加大對OLED集中支持的力度，促進自主創(chuàng)新的平板顯示技術的發(fā)展。目前國外具有TFT研發(fā)和生產能力的企業(yè)均投入大量的人力物力進行AMOLED的研發(fā)工作，并先后制定了AMOLED戰(zhàn)略和技術規(guī)劃，整體工作在穩(wěn)步推進。我國大陸大多數(shù)企業(yè)的研發(fā)能力有限，很難進行需要若干年的大量資金投入的項目，AMOLED產業(yè)的開發(fā)需要由具有在OLED和TFT方面擁有技術優(yōu)勢的企業(yè)結成聯(lián)盟，這方面首先需要政府的引導與支持，而且支持要集中火力以獲取重點突破。另外，要加強OLED基礎研發(fā)環(huán)境建設，打造與OLED技術相關的共性技術的公共研發(fā)平臺。最后要在知識產權方面加強OLED領域的布局，形成自己完整的知識產權體系，增強競爭力。 國家各級政府對包括OLED在內的新型平板顯示器等一批重大高技術產業(yè)化的研究的越來越重視，支持力度越來越集中，而且采取了加大政府采購對自主創(chuàng)新產品的支持等鼓勵企業(yè)研發(fā)的有力措施。 光電顯示產業(yè)及其相關產業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產業(yè)之一?；谧灾骷夹g的中國大陸OLED產業(yè)的興起對提升我國顯示產業(yè)的國際競爭力具有重要意義。新興的OLED技術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。我國大陸很多地方和企業(yè)加大對OLED產業(yè)的投入，加快了OLED技術的發(fā)展和產業(yè)規(guī)模的擴大，將會快速培養(yǎng)起一批能夠盡早參與國際競爭的企業(yè)，形成突破點和帶動效應，大大縮短“中國創(chuàng)造”屹立于世界先進行列的進程，使中國成為國際光電顯示產業(yè)強國。 發(fā)展趨勢　　未來OLED 產品和技術將向著小尺寸—中尺寸—大尺寸—超大尺寸、單色—多色—全彩色、無源驅動—有源驅動、硬屏—軟屏（柔性顯示）、高分辨率、透明顯示及低成本制作的方向發(fā)展，在應用上從顯示領域逐步向背光和照明領域拓展。 結論及建議　　國際上OLED 的開發(fā)相當熱門，當前OLED 的研究重點主要集中在大尺寸、柔性及透明技術方面。隨著OLED 技術的不斷成熟，OLED 將在顯示和照明兩大領域逐步成為TFT LCD 和LED 的有力競爭對手。　　綜觀全球OLED 產業(yè)發(fā)展態(tài)勢，當前我國政府還應該加大OLED 產業(yè)的支持力度，重點加強有機發(fā)光材料、裝備及面板制備工藝等環(huán)節(jié)核心技術研發(fā)和自主創(chuàng)新，積極參與全球OLED 標準的制定，從而為我國在OLED 這一新型技術領域搶占一席之地?！? 引言隨著光通信、光學硬盤、光學傳感器等高技術的發(fā)展，一項嶄新的技術，光電集成技術，應運而生了。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)點之大成，把電子技術和光子技術更好地融合在一起。眾所周知，集成電路同用分立元件構成的電子線路相比，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，價格便宜等。集成光路同用分立光學元件構成的光學系統(tǒng)相比，也具有明顯的優(yōu)點。但是在光電集成器件中，不能完全保證光學器件和電學器件都是最佳設計，因此在設計時統(tǒng)籌兼顧是非常必要的。盡管仍然面對著許多的困難，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，預計不久就會進入實用階段。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用潛力產生極大的興趣，這己經(jīng)論述過。由于典型的OLEDs是制造在玻璃襯底上的，它與硅器件的集成變得極為困難，為了使OLED更好的應用在低成本的主動式矩陣顯示中，人們對那些能與像素電子集成的器件的結構的研究也日益重視，并且隨著OLED的進一步發(fā)展和應用，尋找一種能使OLED與其配套的半導體元器件集成的方法變得十分重要?；谖㈦娮蛹夹g迅猛發(fā)展，半導體硅器件己較為成熟，且成本較低，因而研究如何在硅襯底上直接制造出OLED，即實現(xiàn)硅器件同OLED的集成具有更重要的實際意義，硅器件與有機發(fā)光器件的集成將日益成為研究的重要方向之一。典型的傳統(tǒng)OLED是生長在透明的陽極例如ITO玻璃上的，發(fā)射出來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動器的集成變得非常復雜。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。以前，曾有人論證過生長在硅基上具有透明ITO頂電極和半透明的Au和Al頂電極的表面發(fā)射聚合物基的OLED。也有人用隧道SiO氏界面獲得了類似的與硅集成的小分子OLEDs。然而，SiO壓隧道界面較大地增加了器件的工作電壓。從近期報道的一些透明有機電致發(fā)光器件(TOLED)看出，這種界面應當可以避免的，從原則上它能夠生長在硅襯底上。然而，這種TOLED形成了陽極的底部接觸層，而通常對顯示驅動器是用的n溝場效應晶體管，因此，理想的做法是OLED的底接觸層是陰極。下面將介紹我們實驗室自己研制的一種符合上述要求的、具有陰極底電極和陽極頂電極的新型的硅基表面發(fā)射有機反轉電致發(fā)光器件(OILED)。它的試制成功為OLED同半導體Si器件的成功集成提供了嶄新的前景，填補了國內在這一方面的空白。 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。 陰極的蒸鍍，在真空度為10 torr的條件下，蒸發(fā)1000197。厚的金屬Al作為陰電極，為了使金屬Al與半導體之間形成良好的歐姆接觸，還需進行微合金工藝處理。 OILED結構 有機層的成膜在570℃下恒溫20分鐘后真空沉積1500197。的Alq作為電子傳輸層兼光發(fā)射層。接著，它有與TPD相類似的結果。為了保護脆弱的HTL免受ITO濺射時引起的損傷，芳香族化合物花四甲酸二醉(3，4，9，10一perylenetetracarboxyliedianhy一dride，PTCDA)或者CuPc。膜被用來作為保護層(proteetivelayer，PL)。在傳統(tǒng)OLED中，無論是PTCDA還是CuPc均是有效的空穴注入層。以前曾有人報道過用ITO電極沉積在薄膜表面的光探測結構中使用PTCDA能夠承受ITO濺射，使之對其傳導性能產生最小的衰減。襯底在室溫下的典型沉積速率是從1197。/s到5197。/s。 陽極的濺射