學(xué)術(shù)報告PPT--頂發(fā)射白光有機(jī)電致發(fā)光(OLED)

1、Shanghai University頂發(fā)射白光有機(jī)電致發(fā)光頂發(fā)射白光有機(jī)電致發(fā)光器件的研究器件的研究吳曉亮11721557新型顯示中心OLED的優(yōu)點的優(yōu)點全固化顯示器件全固化顯示器件,重量較輕；重量較輕；自發(fā)光，沒有視角效應(yīng)，可自發(fā)光，沒有視角效應(yīng)，可視角度大于視角度大于170；驅(qū)動電壓低功耗低；驅(qū)動電壓低功耗低；發(fā)光效率高；發(fā)光效率高；發(fā)光顏色豐富發(fā)光顏色豐富,可以實現(xiàn)彩可以實現(xiàn)彩色發(fā)光；色發(fā)光；響應(yīng)速度快響應(yīng)速度快(小于小于1s)，可提，可提高圖像刷新速度，顯示快速高圖像刷新速度，顯示快速的動態(tài)圖像時效果好；的動態(tài)圖像時效果好；生產(chǎn)工藝相對簡單，材料來生產(chǎn)工藝相對簡單，材料來源廣，成本低

2、；源廣，成本低；可在可在-40低溫下工作，能低溫下工作，能滿足許多低溫條件下的使用；滿足許多低溫條件下的使用；易于實現(xiàn)柔性顯示。易于實現(xiàn)柔性顯示。白光白光OLED應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域LCDLCD背光源背光源白光白光OLEDOLED照明照明平板顯示平板顯示玻璃濾光片濾光片白光OLED紅紅綠綠藍(lán)藍(lán)Why TEOLED 易于與硅基器件集成；易于與硅基器件集成； 高開口率，理論上可達(dá)高開口率，理論上可達(dá)100;TEWOLED存在的主要難點 微腔效應(yīng)微腔效應(yīng) 法布里法布里-帕洛帕洛(Fabry-P erot)模型模型124cos( )( )2mmn dn ,0224cos()1121cos(1)( , )(

3、11 2)41 2sin ()2orgorg EMLtnzTRRIIR RR R 各參數(shù)定義參數(shù)定義：代表共振波長，nm 和 dm分別代表兩個電極之間第m層有機(jī)物的折射系數(shù)和厚度；是光線與鏡面法線的夾角；1 () 和2 ()分別對應(yīng)陽極/空穴注入層和電子傳輸層/陰極界面的反射相移；n是模數(shù)。Tt為頂電極透射率，R1 和 R2分別為底電極與頂電極的反射率；norg為有機(jī)材料的平均折射系數(shù)；I0為輻射分子的發(fā)射強(qiáng)度；z是它們距離高反射率鏡的距離。圖中E0為空間電荷區(qū)的電場強(qiáng)度，E2為通過半透明陰極的外耦合電場強(qiáng)度， 為全反射陽極的反射系數(shù)， 為半透明的復(fù)合反射系數(shù)，其中包括半透明陰極的內(nèi)部反射光、

4、透過光及內(nèi)部光的吸收損耗，L1為發(fā)光層到半透明陰極的距離，L2為發(fā)光層到全反射陽極的距離，L為整個微腔長度。11jR e22jR e單發(fā)光層頂發(fā)射白光器件單發(fā)光層頂發(fā)射白光器件器件結(jié)構(gòu)：器件結(jié)構(gòu)：Al (40 nm)/Ag (15 nm)/MoO3 (3 nm)/ NPB (X nm)/ TBADN:3wt.%DSA-Ph (30 nm)/ TPBI (15 nm)/ Bphen (40nm) /LiF (0.5nm) /Al (3nm)/Ag (20nm)/NPB (50 nm) 優(yōu)點：優(yōu)點：1、利用微腔效應(yīng)可以調(diào)節(jié)出期望的、利用微腔效應(yīng)可以調(diào)節(jié)出期望的振動波長，便于得到合適的白光光譜。振動

5、波長，便于得到合適的白光光譜。2、通過調(diào)節(jié)合適的微腔效應(yīng)，頂發(fā)、通過調(diào)節(jié)合適的微腔效應(yīng)，頂發(fā)射器件的角度特性得到一定程度的改射器件的角度特性得到一定程度的改善，并且能得到寬化的光譜。善，并且能得到寬化的光譜。3、基于單發(fā)光層的器件，色穩(wěn)定性、基于單發(fā)光層的器件，色穩(wěn)定性極佳。極佳。 光譜分析光譜分析圖3-17 藍(lán)光器件垂直方向光譜圖圖3-18 藍(lán)光器件角度特性圖器件歸一化器件歸一化EL譜及色度變化譜及色度變化共振波長的計算共振波長的計算1(0,)=4nidi/為反射電極間的有機(jī)層的反射相移；2 (0,)= cathode (0, )+ anode (0, )為兩個反射電極的相移變化；器件器件C

6、的色穩(wěn)定性的色穩(wěn)定性色穩(wěn)定性原因：色穩(wěn)定性原因：1、器件僅有單發(fā)光層，、器件僅有單發(fā)光層，器件中的載流子復(fù)合器件中的載流子復(fù)合區(qū)域隨著電壓變化基區(qū)域隨著電壓變化基本上不變；本上不變；2、隨著電壓的增大，、隨著電壓的增大，該微腔中的振動模式該微腔中的振動模式不會改變，因此共振不會改變，因此共振發(fā)射的強(qiáng)度與本征發(fā)發(fā)射的強(qiáng)度與本征發(fā)射的強(qiáng)度之比也不會射的強(qiáng)度之比也不會變化，這也保證了器變化，這也保證了器件良好的色穩(wěn)定性件良好的色穩(wěn)定性。 器件器件C光譜的角度特性光譜的角度特性1、隨著可視角度的增大，、隨著可視角度的增大，振動波長逐漸減小，但移振動波長逐漸減小，但移動幅度不大。動幅度不大。2.隨著角度

7、從隨著角度從0變化到變化到60，器件的色坐標(biāo)從，器件的色坐標(biāo)從(0.37, 0.41) 變化到變化到(0.31, 0.46)。3、由于適當(dāng)?shù)目昭▊鬏攲?、由于適當(dāng)?shù)目昭▊鬏攲雍穸纫约鞍l(fā)光偶極子的位厚度以及發(fā)光偶極子的位置，從而導(dǎo)致較弱的微腔置，從而導(dǎo)致較弱的微腔效應(yīng)，使得發(fā)光強(qiáng)度隨著效應(yīng)，使得發(fā)光強(qiáng)度隨著角度的變化下降地比較緩角度的變化下降地比較緩慢，因此器件慢，因此器件C具有近似具有近似Lambertian發(fā)射的角度分發(fā)射的角度分布特性并且光譜比較寬。布特性并且光譜比較寬。 器件電流器件電流-電壓電壓-亮度特性亮度特性1、NPB的厚度影響了載的厚度影響了載流子的傳輸。流子的傳輸。2、LAmax

8、:11200 cd/m2, LCmax:14860cd/m2, LDmax: 11100 cd/m2 。3、器件、器件A,C,D的最高效的最高效率分別為率分別為3.83, 5.15和和4.26 cd/A。對于器件。對于器件C，盡管器件盡管器件C的微腔屬于的微腔屬于紅光的振動模式，會造紅光的振動模式，會造成藍(lán)光發(fā)射體的一部分成藍(lán)光發(fā)射體的一部分能量損失，但是發(fā)出的能量損失，但是發(fā)出的紅光在一定程度上也得紅光在一定程度上也得到一定的增強(qiáng)，這在一到一定的增強(qiáng)，這在一定程度上補(bǔ)償了能量和定程度上補(bǔ)償了能量和效率的損失。效率的損失。 結(jié)論 頂發(fā)射器件中的微腔效應(yīng)使器件的設(shè)計更加靈頂發(fā)射器件中的微腔效應(yīng)使器件的設(shè)計更加靈活，可以通過調(diào)節(jié)膜系的周期和膜厚獲得所需活，可以通過調(diào)節(jié)膜系的周期和膜厚獲得所需波長處的光；并且可以調(diào)節(jié)微腔的強(qiáng)弱，獲得波長處的光；并且可以調(diào)節(jié)微腔的強(qiáng)弱，