【正文】 q所遵循的冪次關系相同。為了研究電極接觸層的注入效率，“正向偏壓下”(底部Al電極正偏)發(fā)現(xiàn)了明顯的大電流的不對稱。這種不對稱可歸因于接觸界面處化學勢的不同和它們的粗糙度的不同。由于它們較大的凝結潛熱，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，形成界面缺陷降低了接觸能量勢壘。而很明顯的是具有相對低的升華溫度的Alq分子沉積到Al表面形成底層接觸時這種化學反應被大大地減小了。既然以前的研究表明Alq，對電子優(yōu)先傳輸這種對稱結構的非對稱性注入暗示了頂部陰電極要比底部陰電極更能有效的注入電子到Alq，即金屬A1(或其它適宜的金屬)，與傳統(tǒng)的OLED相比OILED的載流子注入效率要低，這導致了OILED的發(fā)光效率的降低。這個較低的載流子注入效率也會導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。 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。AFM掃描面積為8000x8000nm。由圖看出濺射后沒有PL層的樣品粗糙、有較大的起伏，存在較多的團狀顆粒，最高起伏可達500nm，這個深度己經與有機層的厚度接近。這些團狀顆粒對HTL層來說都是缺陷，而對空穴來講則是陷阱，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對表面損傷還是很大的，PTCDA作為PL對器件表面起到了保護作用，有效的減少了最上面有機空穴傳輸層的缺陷。 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近年來關于有機材料的電致發(fā)光方面的研究和產品開發(fā)非常熱門，是國際上競爭得最激烈的前沿科學領域之一。最新研制的OLED其核心部分厚度只有幾十個納米，將其應用于有機薄膜電致發(fā)光顯示器中能提供真正象紙一樣薄的顯示器。有機電致發(fā)光是在電場驅動下，通過載流子注入和復合導致有機材料發(fā)光的現(xiàn)象。有機電致發(fā)光器件的工作原理與傳統(tǒng)的無機發(fā)光二極管類似，所以有機電致發(fā)光器件也稱有機發(fā)光二極管(organiClight一emittingdiode，OLED)。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)結型的激發(fā)所產生的發(fā)光現(xiàn)象。發(fā)光材料既可以是小分子有機物，也可以是高分子(聚合物)材料。前者適合蒸鍍成膜，后者適合旋涂成膜。多層有機薄膜電致發(fā)光顯示技術以其卓越的技術性能，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。預計OLED將被廣泛應用于國防、家庭、及各種數(shù)碼儀器設備中，并作為信息時代一個國家的科技水準之一，在整個國民經濟及國防工業(yè)中將占有舉足輕重的地位。 與目前占主流地位的CRT及LCD技術相比，OLED與OILED具有以下更多的優(yōu)點:，比液晶器件小得多。 OLED與OILED薄、可彎曲示意圖，抗震性能好，因而可以適應巨大的加度和劇烈振動等惡劣環(huán)境，非常適合應用于軍事活動； OLED全固態(tài)、無真空示意圖，對比度大，色彩效果好幾乎沒有視角問題，可在很大的角度范圍內觀看，而顯示畫面不失真。 在160度的視角下，OLED河OILED與LCD清晰度對比，可以實現(xiàn)精彩的視頻重放(OLED顯示器的響應速度在10ns左右，而液晶顯示器的響應速度通常是ms，兩者相差懸殊)。，在一40℃也能正常顯示，而ICD在低溫下顯示效果卻很不好。，制造工藝較簡單，工序僅為制造LCD的1/2以下，因而生產成本低得多。，只是需要點亮的單元才加電，并且電壓較低，所以能耗比需要背光源的LCD、CRT低。，非常適合應用在微顯示設備中；，可以做成能彎曲的可折疊的便攜式顯示器。 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。發(fā)現(xiàn)一個很值得注意的問題:在大電壓下I一V特性曲線出現(xiàn)了負阻特性。對此我們利用現(xiàn)有的Lampert和AShley模型做了初步的理論解釋。為了進一步改善器件性能，我們對器件增加了保護層(PL)。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，這會導致器件工作性能產生很嚴重的退化，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。這層保護性PL在反轉聚合物發(fā)光二極管中可以不必要，因為聚合物的玻璃的傳遞溫度()遠遠大于有機小分子的，因此聚合物能抵御ITO濺射引起的損傷。本章還研究了PL對OILED器件性能的影響。I一V特性曲線不以PL厚度和結構的變化而變化。當PL厚度從50～15OA時，工作電壓有3V的下降。當PL厚度降低到50A以下時，工作電壓突然有所增加。PL層的存在提高了最大驅動電流，但降低了器件的發(fā)光效率。由AFM觀察，濺射ITO對表面損傷還是很大的，PTCDA作為PL對器件最表面起到了保護作用，有效的減少了最上面有機空穴傳輸層的缺陷。 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, 離實際應用還有差距, 主要由于下述原因: 壽命低。這是它的最大缺點。一般說，除材料本身的壽命外，有機材料的提純是比較困難的，特別是大分子聚合物的提純更難，這就是OLED壽命不高的原因。即使一些自稱突破了壽命難題的公司的OLED產品，實際壽命也遠非其宣稱的那么長?？磥?，材料生產上還有待革命性的突破才行。其次，OLED的彩色是靠不同的材料實現(xiàn)的，不同材料的壽命是不同的，一般藍、綠色的材料壽命稍長，而紅色材料最短，有機材料的電導率低，電阻大，使得器件在工作過程中產生較大的熱效應，加上穿透電流所導致的溫度的升高，加速了器件內部化學反應的進程，從而縮短了器件的工作壽命。性能優(yōu)良的發(fā)光材料還有待開發(fā)，尤其是半峰寬較窄的藍光材料。可靠性差。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)生重結晶析出，使得器件性能發(fā)生退化。另一方面也是由于它屬電流型器件，其每個像素的工作電流要比每個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。作為電流型器件不可避免地會因電流的熱效應而升溫，OLED在提高亮度時，器件散熱是最大攔路虎。載流子注入效率低。主要是電子注入效率低，限制了電流強度，從而導致發(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致了有機材料的極化，也可能會導致無輻射的載流子復合。電子一空穴對缺乏有效的復合，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的復合有時發(fā)生在陰極附近，即產生激子的淬滅，導致激子不能有效地激活發(fā)光材料。成膜技術還不夠完善。有些有機材料只能通過旋涂成膜，但旋涂成膜技術的可重復性很小，使得器件的制備工藝不穩(wěn)定。大面積化難度大。OLED在中小面積的制作上比LCD容易，但是，在實現(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工藝更未過關。知識產權被壟斷。LCD雖也有知識產權，但核心專利己被大大分散，或己到期。而OLED的知識產權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，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。配套產品滯后。特別是OLED驅動電路，目前生產企業(yè)不多，產品規(guī)格品種也較少，價格也還偏高，從而阻礙了它的推廣。今后主要圍繞以下的問題展開工作:(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, 使器件真正投入實用是今后主要發(fā)展方向。(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。(3) 發(fā)光機理: 進一步了解器件的發(fā)光機理, 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、溫度的關系都將成為研究的重點。國際上對OLED的開發(fā)相當熱門，認為OLED將是目前TFTLCD的有力競爭對手。但OLED自身還存在一些缺點，因此如何克服這些缺點是研究的焦點。 另外將低溫多晶硅技術與OLED結合起來的有源矩陣驅動有機電致發(fā)光顯示技術是未來發(fā)展的方向，日本與臺灣廠家紛紛將非晶硅生產線改造成為多晶硅生產線與OLED配套并已經實現(xiàn)小尺寸顯示面板的量產。 為了能夠與在OLED的產業(yè)化過程中占據(jù)一席之地，在研發(fā)OLED新型材料的同時，積極開發(fā)低溫多晶硅技術是重中之重。結論目前國際上對OLED的開發(fā)相當熱門，認為OLED將是目前TFT－LCD的有力競爭對手。但OLED自身還存在一些缺點，因此如何克服這些缺點是研究的焦點。另外將低溫多晶硅技術與OLED結合起來的有源矩陣驅動有機電致發(fā)光顯示技術是未來發(fā)展的方向，日本與臺灣廠家紛紛將非晶硅生產線改造成為多晶硅生產線與OLED配套并已經實現(xiàn)小尺寸顯示面板的量產。為了能夠與在OLED的產業(yè)化過程中占據(jù)一席之地，在研發(fā)OLED新型材料的同時，積極開發(fā)低溫多晶硅技術是重中之重。光電顯示產業(yè)及其相關產業(yè)是國民經濟的支柱產業(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。從顯示技術的發(fā)展趨勢來看，OLED無疑是會帶來顯示產品集體換代的一項新技術。現(xiàn)在主要的技術突破還在于大尺寸工藝，色彩，以及使用壽命。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)及生產工藝的改進或許已經在廠商們的計劃之內。當然我們不能指望OLED不久會以一種低價格的姿態(tài)進入市場，任何一種革命性的新技術均隨著市場及技術的成熟才漸漸地平易近人，這段時間往往需要幾年，OLED的前景是十分讓人看好的。OLED超薄柔軟可卷曲的特性使其的應用方向更廣，超低的功耗更符合目前時代發(fā)展的需求，在今后我們將會看到更多的地方出現(xiàn)OLED的身影。相信5年內，壁畫般的顯示產品也將會在市場內出現(xiàn)，拭目以待吧。 謝首先感謝我的導師張春林老師在我學習期間對我的幫助。老師知識淵博，治學嚴謹，為人師表，對待同學和藹可親，是我終生的表率。十幾年的求學生涯即將結束了。這期間凝結了無數(shù)人的心血和汗水。此時此刻，我想起了小學、中學和大學階段教導過我的老師們，他們?yōu)槲业膶W習奠定了堅實的基礎。在此，謹向教導過我的所有老師們表示衷心的感謝。感謝我的父母和哥哥妹妹，是他們二十幾年來的無私奉獻，給了我不斷學習的機會。感謝所有曾經關心和幫助過我的人。：[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]，半導體學報, 2001,22(2)：198210..[4]朱文清，張步新，蔣雪茵等，阻擋層結構的藍色有機發(fā)光二極管[J]，半導體光電2004,22(l):1016. 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