【正文】 感謝所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助過我的人。在此，謹(jǐn)向教導(dǎo)過我的所有老師們表示衷心的感謝。這期間凝結(jié)了無數(shù)人的心血和汗水。老師知識淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，為人師表，對待同學(xué)和藹可親，是我終生的表率。相信5年內(nèi)，壁畫般的顯示產(chǎn)品也將會在市場內(nèi)出現(xiàn)，拭目以待吧。當(dāng)然我們不能指望OLED不久會以一種低價格的姿態(tài)進(jìn)入市場，任何一種革命性的新技術(shù)均隨著市場及技術(shù)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?，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。我國大陸很多地方和企業(yè)加大對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(yīng),大大縮短“中國創(chuàng)造”屹立于世界先進(jìn)行列的進(jìn)程,使中國成為國際光電顯示產(chǎn)業(yè)強國?；谧灾骷夹g(shù)的中國大陸OLED產(chǎn)業(yè)的興起對提升我國顯示產(chǎn)業(yè)的國際競爭力具有重要意義。為了能夠與在OLED的產(chǎn)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(shù)是重中之重。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。 為了能夠與在OLED的產(chǎn)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(shù)是重中之重。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。(3) 發(fā)光機理: 進(jìn)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(guān)系都將成為研究的重點。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。配套產(chǎn)品滯后。LCD雖也有知識產(chǎn)權(quán)，但核心專利己被大大分散，或己到期。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(guān)。有些有機材料只能通過旋涂成膜，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。電子一空穴對缺乏有效的復(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的復(fù)合有時發(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。載流子注入效率低。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?？煽啃圆?。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(lán)、綠色的材料壽命稍長，而紅色材料最短，有機材料的電導(dǎo)率低，電阻大，使得器件在工作過程中產(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。即使一些自稱突破了壽命難題的公司的OLED產(chǎn)品，實際壽命也遠(yuǎn)非其宣稱的那么長。這是它的最大缺點。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(hù)作用，有效的減少了最上面有機空穴傳輸層的缺陷。當(dāng)PL厚度降低到50A以下時，工作電壓突然有所增加。I一V特性曲線不以PL厚度和結(jié)構(gòu)的變化而變化。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，因為聚合物的玻璃的傳遞溫度()遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有機小分子的，因此聚合物能抵御ITO濺射引起的損傷。為了進(jìn)一步改善器件性能，我們對器件增加了保護(hù)層(PL)。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(fù)阻特性。，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。，制造工藝較簡單，工序僅為制造LCD的1/2以下，因而生產(chǎn)成本低得多。 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(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)。 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:，比液晶器件小得多。多層有機薄膜電致發(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。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。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)。最新研制的OLED其核心部分厚度只有幾十個納米，將其應(yīng)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。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(hù)作用，有效的減少了最上面有機空穴傳輸層的缺陷。AFM掃描面積為8000x8000nm。這個較低的載流子注入效率也會導(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。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(xué)反應(yīng)被大大地減小了。這種不對稱可歸因于接觸界面處化學(xué)勢的不同和它們的粗糙度的不同。這進(jìn)一步表明在空穴/陽電極接觸層界面區(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。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電壓漂移，這個漂移對一個恒定的電流以一個常數(shù)因子增加工作電壓。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。厚的PTCDA作為PL)和傳統(tǒng)OLED的EL譜 頂電極(陽極)面積對載流子注入效率的影響 三個分別具有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。這進(jìn)一步證實，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。50197。 PL對EL發(fā)射譜的影響具有50197。盡管對有PL和沒有PL的OILED的之間的差別還不清楚，但我們推測PTCDA/。厚度的PL的器件量子效率低，這個差別可能是由于PL的層越厚，其對光的吸收越高，從而造成射出器件體外的光減少，降低了光的量子效率?？梢钥闯?，具有150197。 不同PL厚度的OILED的發(fā)光強度與電流的關(guān)系曲線。以前曾有人用CuPc覆蓋ITO陽極制造了傳統(tǒng)的OLED也觀察到了同樣的工作電壓的降低。圖中所有的OILEDs都被驅(qū)動到直到擊穿。這進(jìn)一步證明PL層能夠有效地提高器件的發(fā)光效率。PL的器件其對應(yīng)亮度為75cd/㎡，而對150197。根據(jù)這個觀點，大功率沉積ITO會使TPD的性能衰退，因為這使TPD直接暴露于濺射的等離子體中，TPD損傷更加嚴(yán)重。既然PTCDA比起Alq，更薄且傳導(dǎo)性更強，通過其上的電壓降要比器件其他部分上的電壓降小。變到50197。由圖看出，盡管PTCDA層厚度變化，OILED仍然滿足這個關(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。芯片面積約為4㎜.由圖可看出這些特性與以前報道的傳統(tǒng)的OLED類似。 PL厚度對器件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。 保護(hù)層(PL)對器件性能的影響在該器件制造過程中，由于考慮到該器件特殊的反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，使得它的陽極ITO位于器件最頂部，即必須在所有的有機層之上來形成ITO陽極層，這不可避免地對有機層特別是對緊鄰陽極層的空穴傳輸層產(chǎn)生了損傷，這種損傷有時甚至?xí)?dǎo)致器件性能無法挽回的衰退。顯然，因此在低場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的增強，被俘獲的空穴數(shù)目不斷減少，即意味著不斷減小，空穴渡躍時間不斷縮短，在某一臨界電壓下，空穴能夠?qū)崿F(xiàn)從陽極到陰極的完全渡躍。 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。如果計及電場引起的漂移，濃度梯度引起的擴散以及通過深能級的復(fù)合效應(yīng)在內(nèi)的諸多作用后載流子的輸運方程變?yōu)榕c分別為雙極擴散系數(shù)，雙極載流子壽命。為了處理此情況下的問題，可以用一個簡便易行的辦法:將空穴和電子的電流連續(xù)性方程聯(lián)合起來，并引入新的概念:采用雙極遷移率μ和雙極擴散系數(shù)D，分別作為電子、空穴遷移率和擴散系數(shù)的代函數(shù)。這樣我們處理的就是等離子體的傳輸問題了。這就是我們觀察到負(fù)阻轉(zhuǎn)折時電壓突然降到很低而電流卻很大的原因。這就意味著該區(qū)的凈電荷幾乎為零，電場很低，因而對應(yīng)于很低的體壓降。在高電壓下注入的空穴p和電子刀數(shù)目器件體內(nèi)原有的電子場和空穴湯數(shù)目。同時，注入的電子也會對陽極處的空穴電荷以及空穴的注入和傳導(dǎo)施予類似的作用，形成一個再造過程。 利用DW4822型晶體管特性圖示儀測試器件Ⅰ—V特性時觀察到的負(fù)阻現(xiàn)象在較低正向偏壓下，我們設(shè)想從陽極注入的空穴不可能穿過器件內(nèi)部而到達(dá)陰極，但如果外加電壓不斷升高，貫穿器件的電場有可能很高，使得空穴有可能渡躍到陰極，同樣對電子也有類似情況。眾所周知，有機電致發(fā)光器件是屬于雙注入問題，電子、空穴分別由陰、陽兩個電極向有機層注入，其發(fā)光機理前面己經(jīng)討論不再贅述。)/ITO的器件實際I一V特性實驗中我們發(fā)現(xiàn)一個非常值得注意的現(xiàn)象。)/TPD(1500)197?？梢钥闯龃诵酒奶匦郧€非?！坝病?，漏電很小，測得開啟電壓約為10V。)/PTCDA(1500197。(b)L一V特性曲線利用DW4822型晶體管特性圖示儀測得結(jié)構(gòu)為Si/Al/Alq(1000197。(b)L一V特性曲線 結(jié)構(gòu)為Si/Al/Alq/PVK:TPD/PTCDA/ITO，Alq厚度為2500197。 結(jié)構(gòu)為Si/Al/Alq/ PVK:TPD/PCDA/ITO，Alq厚度為2000197。這是由于當(dāng)電致發(fā)光層過于厚時，拉長了載流子的輸運路程，無論空穴還是電子，都較難達(dá)到復(fù)合區(qū)相遇、形成激子，尤其是空穴穿過空穴傳輸層注入到發(fā)射層之后能量已消耗得不足以繼續(xù)穿越較長的路程到達(dá)復(fù)合區(qū)。而當(dāng)Alq層的厚度增加到2500197。(b)L一V特性曲線反之，當(dāng)我們增加Alq層到2000197。 結(jié)構(gòu)為Si/Al/Alq/PVK:TPD/PTCDA/ITO，Alq厚度為500197。繼續(xù)降低Alq，層厚度到500197。器件的啟亮電壓降到10v，亮度在正向偏壓為15V時可以達(dá)到300cd/㎡，而亮度提高了100cd/㎡。的OILED芯片作為比較，其Ⅰ一Ⅴ～。、2000197。(b)亮度一電壓特性曲線為了研究有機發(fā)光層Alq (兼電子傳輸層)對器件性能的影響，在其他實驗條件不變的情況下，又制備了同樣結(jié)構(gòu)但厚度分別為500197。(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。這一亮度值較傳統(tǒng)的OLED低，但開啟電壓也明顯降低。該器件的亮度隨電壓的升高而迅速增大。(b)給出了該器件的亮度一電壓特性曲線。當(dāng)電壓高于10V時，器件電流逐漸增大。由圖可見，該器件同典型的OLED一致也具有發(fā)光二極管的IV特性，說明有機層的反轉(zhuǎn)并沒有改變其I一V特性。用橢圓偏振儀測得PVK:TPD混合物薄膜的厚度約為100O197。濺射沉積的ITO表面方塊電阻為80一100Ω/口，具有80%一90%的光透過率。靶電源功率為200W，沉積速率是2000197。 陽極的濺射最后，將樣品放置在刻有圖形的掩模版下進(jìn)行陽極磁控濺射(rfmagnetronsputtering)。/s到5197。以前曾有人報道過用ITO電極沉積在薄膜表面的光探測結(jié)構(gòu)中使用PTCDA能夠承受ITO濺射，使之對其傳導(dǎo)性能產(chǎn)生最小的衰減。膜被用來作為保護(hù)層(proteetivelayer，PL)。接著，它有與TPD相類似的結(jié)果。 OILED結(jié)構(gòu) 有機層的成膜在570℃下恒溫20分鐘后真空沉積1500197。 陰極的蒸鍍，在真空度為10 torr的條件下，蒸發(fā)1000197。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，填補了國內(nèi)在這一方面的空白。然而，這種TOLED形成了陽極的底部接觸層，而通常對顯示驅(qū)動器是用的n溝場效應(yīng)晶體管，因此，理想的做法是OLED的底接觸層是陰極。然而，SiO壓隧道界面較大地增加了器件的工作電壓。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。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(qū)動器的集成變得非常復(fù)雜。由于典