OLED显示器件的工艺研究及性能评价
摘要: 显示技术作为人机通讯与信息展示的平台已应用于娱乐、工业、军事、交通、教育、航天航空、医疗等诸多方面,显示产业已经成为电子信息工业的一大支柱。
3、OLED存在的问题
目前,OLED仍然存在着以下几个问题:
(1)寿命短、稳定性差。
(2)全色显示问题还没有解决。
(3)器件老化的发光机理不能很好的解释。
4、在技术上OLED应着力解决的问题
(1)器件的稳定性及寿命(包括存储寿命和使用寿命)。
(2)大屏幕 OLED 生产中的薄膜沉积均匀性。
(3)高分辨率情况下精细像素的形成。
(4)主动式OLED与被动式OLED驱动电路的问题。
二、OLED显示器件的发光机理
OLED是一种电流注入型发光显示器件,其发光机理如图2.1所示。
在外加电压的驱动下,空穴和电子分别从正极和负极注入到有机材料中,空穴与电子在有机层中相遇、复合,释放出能量,将能量传递给有机发光物质的分子,使其从基态跃迁到激发态。激发态很不稳定,受激分子从激发态回到基态,辐射跃迁而产生发光现象,这种现象一般有5个阶段。
1、载流子的注入:在直流低压高电场驱动下,空穴和电子分别从阳极和阴极注入到夹在两电极间的有机层中。
2、载流子的迁移:注入的空穴和电子分别由空穴传输层和电子传输层迁移到发光层中。
3、载流子的复合:空穴和电子在发光层中相遇,并产生激子。
4、激子的迁移:激子在电场作用下将能量传递给有机发光分子,并激发有机分子中的电子从基态跃迁到激发态。
5、电致发光:激发态能量通过跃迁,将能量以光子的形式释放出来,产生电致发光。
在这5个阶段中,要求正负载流子的注入量尽量平衡,否则不但会降低载流子的复合几率,而且还会在有机层之间产生直通电流,引起器件发热而缩短器件寿 命,一般来说,空穴注入相对容易,而电子注入却较困难;载流子传输性能的好坏取决于有机材料的载流子迁移率,相对于无机半导体材料来说,有机材料的载流子 迁移率较低,一般在10-4~10-8c㎡/VS量级,但有机膜在低电压下便可在发光层内产生104~106V/cm的高电场,因此载流子在有机层中的传 输基本不成问题;载流子迁移率一般采取飞行时间法(time of flight)和表面电荷衰减法进行测量,但两种测量结果有差别;有机分子可以通过多种形式吸收能量而处于激发态,处于激发态的有机分子又可以通过多种形 式释放出能量回到基态,其中激子跃迁是激发态分子释放能量返回基态的主要过程,激子又分为单线态和三线态两种,单线态激子可以跃迁,而三线态激子不能跃 迁;能跃迁的激子可以辐射衰减而发光,无法跃迁的激子则不能。
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