有機(jī)材料與器件有機(jī)電致發(fā)光課件

1、有機(jī)半導(dǎo)體材料與器件Organic Semiconductor materials and devicesChapter 3 Electroluminescence有機(jī)半導(dǎo)體材料與器件Organic Semiconduct第五章 有機(jī)電致發(fā)光（ electroluminescence，EL ） 本章內(nèi)容：1、有機(jī)電致發(fā)光的研究歷史，包括物理機(jī)制的提出及發(fā)展2、OLED機(jī)理各種電極材料及電極修飾過程以及相應(yīng)電極修飾對(duì)載流子注入的影響OLED器件電流特性、載流子復(fù)合類型、發(fā)光類型、EL分布特點(diǎn)等基于摻雜磷光的OLED器件中激子產(chǎn)生的過程和機(jī)制。3、OLED器件結(jié)構(gòu)，包括單層、雙層、三層、多層、白光

2、及摻雜器件。4、OLED器件表征參數(shù)：驅(qū)動(dòng)電壓、發(fā)光效率（包括量子效率、電流效率及功率效率）、色度坐標(biāo)、色溫及顯色指數(shù)、器件壽命等5、OLED器件功能材料。2第五章 有機(jī)電致發(fā)光（ electroluminescen3.1 研究簡(jiǎn)史電致發(fā)光于1936年由G Destriau首次觀察到 有機(jī)電致發(fā)光的研究始于1963年，早期的報(bào)道來自于M.Pope研究組和R.E.Visco研究組觀察到藍(lán)光。 W.Helfrich和W.G.Schneider 觀察到藍(lán)光。32022/9/263.1 研究簡(jiǎn)史32022/9/24D.F.Williams和M.Schadt于1970年通過在蒽單品的兩個(gè)側(cè)面構(gòu)筑電極，首

3、次制備了“顯示”器件 1982年，P.S.Vineett等以半透明的金做陽極，通過真空蒸鍍制備了600 nm厚的非晶蒽薄膜器件，在30 V直流驅(qū)動(dòng)下得到較亮的EL。國(guó)際上有機(jī)電致發(fā)光材料與器件的大規(guī)模研 發(fā)始于十九世紀(jì)八十年代末：1987年美國(guó)柯達(dá)公司的鄧青云(C.W.Tang)博士等人發(fā)明了三明治型有機(jī)雙層薄膜電致發(fā)光器件，標(biāo)志著有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)進(jìn)入了孕育實(shí)用化時(shí)代 。42022/9/26D.F.Williams和M.Schadt于1970年通過在52022/9/2652022/9/241990年英國(guó)劍橋大學(xué)D.D.C.Bradley和R.H.Friend等報(bào)告了在低電壓下高分子材料的電致發(fā)

4、光現(xiàn)象（PLED）。 1998年，S.R.Forrest等開創(chuàng)性地將磷光材料應(yīng)用于電致發(fā)光器件。 有機(jī)電致發(fā)光的優(yōu)點(diǎn)：全固態(tài) 光譜寬 亮度高視角寬 厚度薄 柔性低電壓驅(qū)動(dòng) 功耗低 工作溫度范圍寬自主發(fā)光 響應(yīng)速度快 易大面積加工制造成本低62022/9/261990年英國(guó)劍橋大學(xué)D.D.C.Bradley和R.H.F3.2有機(jī)電致發(fā)光器件機(jī)理3.2.1 電致發(fā)光種類電致發(fā)光(electroluminescence，EL)：活性物質(zhì)在電場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生光輻射的過程；如果中間的活性物質(zhì)是有機(jī)物，則稱為有機(jī)電致發(fā)光(Organic electroluminescence, OEL)EL的類型劃分可從

5、三個(gè)角度考慮：激發(fā)源的類型（直流或者交流電）；產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的模式（載流子注入或者非載流子注入）；光輻射躍遷的機(jī)制（熒光發(fā)射或者磷光發(fā)射）。72022/9/263.2有機(jī)電致發(fā)光器件機(jī)理72022/9/2482022/9/2682022/9/24基于不同的發(fā)光機(jī)制，電致發(fā)光可分為以下幾類：薄膜電致發(fā)光 (thin film electroluminescence，TFEL)；無機(jī)電致發(fā)光二極管 (light emitting-diode，LED)有機(jī)電致發(fā)光二極管 (organic light emitting diodeOLED) 92022/9/26基于不同的發(fā)光機(jī)制，電致發(fā)光可分為以下幾類：

6、92022/9/102022/9/26102022/9/24TFEL器件工作原理（碰撞激發(fā)）2022/9/2611TFEL器件工作原理（碰撞激發(fā)）2022/9/2411有機(jī)OLED與無機(jī)LED的基本區(qū)別：無機(jī)LED中可通過摻雜，形成穩(wěn)定的p型和n型半導(dǎo)體及穩(wěn)定的pn結(jié)，而有機(jī)材料不可能通過摻雜得到重復(fù)性很好的p和n型半導(dǎo)體及真正意義上不受化學(xué)反應(yīng)和擴(kuò)散影響的穩(wěn)定pn結(jié)。無機(jī)LED中，在加電場(chǎng)之前就存在自由的正負(fù)載流子；而OLED中，載流子完全是由電場(chǎng)注入所致，在沒有外加電場(chǎng)時(shí)是不存在自由載流子的。在無機(jī)LED中，載流子以較快的能帶模式輸運(yùn)，有較大的流動(dòng)性，電子與空穴在pn結(jié)處的復(fù)合產(chǎn)生能帶之間

7、的光輻射；OLED中由于薄膜的無序性，載流子以遷移率極低的躍進(jìn)方式輸運(yùn)，傾向于定域化和極化，正負(fù)載流子的復(fù)合產(chǎn)生相對(duì)定域化的激子，光輻射是激子型的。12有機(jī)OLED與無機(jī)LED的基本區(qū)別：12 OLED的發(fā)光過程：載流子注入：電子和空穴分別從陰極和陽極向夾在電極之間的有機(jī)活性層注入；載流子遷移：在電場(chǎng)作用下，正負(fù)載流子在器件中分別從電子傳輸層和空穴傳輸層向發(fā)光層相向遷移；激子形成和擴(kuò)散：電子和空穴在發(fā)光層相遇，形成激子；激子復(fù)合并將能量傳遞給發(fā)光材料使其從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)。發(fā)光：發(fā)光材料的激發(fā)態(tài)能量經(jīng)過輻射躍遷過程產(chǎn)生光子，釋放出光能。132022/9/26 OLED的發(fā)光過程：132022/

8、9/243.2.2 電荷注入1注入勢(shì)壘及界面偶極層根據(jù)注入勢(shì)壘的不同特征及所加載電壓的大小，正負(fù)電極通過歐姆接觸界面向OLED器件中注入載流子的途徑，主要包括兩種方式：克服勢(shì)壘的熱電子注入量子力學(xué)隧穿OLED獲得較低注入勢(shì)壘的首要方法：選取與鄰近有機(jī)材料相匹配的電極。142022/9/263.2.2 電荷注入142022/9/242陽極材料注入空穴，要求陽極的真空能級(jí)與HTL的空穴真空能級(jí)(HOMO)相匹配或相近，亦即陽極功函數(shù)與HTL的HOMO相匹配。用作空穴注入的陽極材料，需滿足以下條件：高電導(dǎo)率；優(yōu)良的化學(xué)及形態(tài)穩(wěn)定性；高功函數(shù)；良好的透光率。152022/9/262陽極材料152022

9、/9/24常見陽極材料：功函數(shù)較高的金屬（金、銀、鋁、鎳等）透明導(dǎo)電金屬氧化物(TCO: transparent conductingoxide)碳黑導(dǎo)電聚合物等銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)：最常用的OLED陽極材料，其功函數(shù)在4.04.5 eV左右。ITO的特點(diǎn)：穩(wěn)定性好、透光性強(qiáng)(帶隙Eg=3.54.3 eV，在可見光范隔內(nèi)透光率達(dá)90%)、電阻率低(約為24X 10-4.cm)162022/9/26常見陽極材料：162022/9/243陽極ITO的界面修飾在OLED中，為了提高空穴注入，通常將ITO表面做適當(dāng)?shù)慕缑嫘揎棧赃_(dá)到提高功函數(shù)、與有機(jī)材料HOMO匹配的

10、目的ITO界面修飾方法包括：氧等離子表面處理CFx等離子表面處理酸堿吸附及自組裝單分子層引入緩沖層等172022/9/263陽極ITO的界面修飾172022/9/243.1 氧等離子處理有效地清潔ITO表面而且可以提高ITO的功函數(shù)，減小從ITO向有機(jī)薄膜的空穴注入勢(shì)壘，提高ITO表面的浸潤(rùn)性能，改善有機(jī)材料在ITO薄膜上的成膜性能等改善OLED光電性能的作用。182022/9/263.1 氧等離子處理182022/9/24192022/9/263.2 CF3H處理192022/9/243.2 CF3H處理3.3 酸堿吸附及自組裝單分子層研究發(fā)現(xiàn)，ITO表面的酸堿吸附可以很大程度地改變功函數(shù)。

11、研究發(fā)現(xiàn)，ITO表面的酸堿吸附可以很大程度地改變功函數(shù)。酸處理ITO表面可以增大功函數(shù)，相應(yīng)地，堿處理可以減小功函數(shù)，功函數(shù)的變化可高達(dá)+0.7 eV，磷酸(H3P04)及四丁基氫氧化銨N(C4H9)40H分別是效果最大的酸和堿。202022/9/263.3 酸堿吸附及自組裝單分子層202022/9/243.4 引入緩沖層(1)增強(qiáng)空穴注入的緩沖層在以ITO為陽極的OLED器件中，經(jīng)過表面修飾的ITO功函數(shù)最大達(dá)5.0 eV，有機(jī)空穴傳輸材料的HOMO通常在5.5 eV左右，因此空穴由電極的注入通常有0.5eV左右的注入勢(shì)壘。為了減小電極與空穴傳輸層之間的注入勢(shì)壘，可在二者之間嵌入一個(gè)空穴能級(jí)

12、適中的空穴注入層，形成能級(jí)的梯狀遞增，使空穴可以通過減小的勢(shì)壘分步注入到空穴傳輸材料中，提高注入效率。212022/9/263.4 引入緩沖層212022/9/24222022/9/26222022/9/24(2)產(chǎn)生空穴隧穿的絕緣緩沖層在ITO表面修飾一薄層絕緣材料，如聚四氟乙烯(teflon)、類金剛石(diamond like carbon，DLC)、氟化鉀等，均可調(diào)控空穴注入、提高器件效率但是對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓的影響不一該絕緣層有一個(gè)優(yōu)化厚度。232022/9/26(2)產(chǎn)生空穴隧穿的絕緣緩沖層232022/9/24(3) p型化學(xué)摻雜型緩沖層在ITO和空穴傳輸材料層之間嵌入一層p型化學(xué)摻雜空

13、穴注入材料，可以增強(qiáng)空穴注入。機(jī)制：由于摻雜使主體材料的電子轉(zhuǎn)移到客體分子上，因而在主體材料中產(chǎn)生自由空穴，增加了陽極與有機(jī)薄膜的歐姆接觸特性。p型摻雜形成的空穴聚集界而使p摻雜區(qū)域的能帶向下彎曲，ITO處的空穴通過隧穿注入到有機(jī)薄膜的幾率增大。242022/9/26(3) p型化學(xué)摻雜型緩沖層242022/9/24在選擇和使用p型化學(xué)摻雜體系作為ITO表面修飾時(shí)，需注意兩個(gè)問題： (1) 提高主體材料HOMO與摻雜客體材料LUMO的能級(jí)匹配 (2) 防止摻雜物種對(duì)發(fā)光層的發(fā)光猝滅252022/9/26在選擇和使用p型化學(xué)摻雜體系作為ITO表面修飾時(shí)，需注意兩個(gè)2022/9/26262022/

14、9/24262022/9/26272022/9/2427(4) 由酞菁銅形成的ITO與空穴傳輸材料之間的緩沖層2022/9/2628(4) 由酞菁銅形成的ITO與空穴傳輸材料之間的緩沖層2024陰極材料在OLED器件中，陰極費(fèi)米能級(jí)與有機(jī)材料LUMO能級(jí)之差是電子注入勢(shì)壘的主要來源。OLED中的電子注入有多種機(jī)制。電子注入勢(shì)壘高，可導(dǎo)致OLED器件注入效率偏低，使得器件的驅(qū)動(dòng)電壓較高，功率效率較低。采用活潑金屬與惰性金屬的合金形式，既能提供較低的功函數(shù)，又具有較小的活性。292022/9/264陰極材料292022/9/245、陰極鋁的界面修飾鋁(AI)是非常理想的OLED器件電極材料，它活性

15、適中，如果被氧化，也僅僅在表面形成致密的氧化鋁薄膜，可防止內(nèi)層鋁的進(jìn)一步氧化。鋁的功函數(shù)較大(4.3 eV) 直接用作陰極，電子注入勢(shì)壘將會(huì)較大。為了降低勢(shì)壘，有大量研究集中在鋁電極界面修飾上，使用的材料包括堿金屬醋酸鹽、其他堿金屬化合物、堿金屬氟化物及n型化學(xué)摻雜體系。302022/9/265、陰極鋁的界面修飾302022/9/24堿金屬化合物修飾：LiF修飾：LiF對(duì)Al電極修飾使電子注入效率顯著提高的機(jī)制隧穿效應(yīng)界面偶極312022/9/26堿金屬化合物修飾：312022/9/241）隧穿效應(yīng)2022/9/26321）隧穿效應(yīng)2022/9/24322）界面偶極332022/9/262）界

16、面偶極332022/9/243）水分子的存在，可降低鋁功函數(shù)4）LiF在Alq3、LiF及Al共存下解離，是熱力學(xué)可行的反應(yīng)n型摻雜修飾：Li、Cs堿金屬n型修飾；堿金屬鹽修飾342022/9/263）水分子的存在，可降低鋁功函數(shù)342022/9/243.2.3 載流子輸運(yùn)及器件電流352022/9/263.2.3 載流子輸運(yùn)及器件電流352022/9/24362022/9/26362022/9/243.2.4 流子復(fù)合產(chǎn)生激子及其光輻射衰減過程OLED器件中，載流子復(fù)合形成激子的過程包括兩個(gè)步驟：電子空穴由于能量上與材料LUMO/HOMO能級(jí)相當(dāng)，而被俘獲，形成帶電極化子；該極化子傾向于俘獲

17、相反電荷，形成激子。激子存在的形式：受激分子、不同分子間的電子轉(zhuǎn)移復(fù)合物、相同分子間形成的基激二聚物等。OLED器件中，激子所在區(qū)域與器件結(jié)構(gòu)關(guān)系密切，激子發(fā)生光輻射躍遷的發(fā)光，也有一定的特征。372022/9/263.2.4 流子復(fù)合產(chǎn)生激子及其光輻射衰減過程372022382022/9/26382022/9/241復(fù)合區(qū)域載流子復(fù)合區(qū)域與器件中空穴和電子的遷移率密切相關(guān)，同時(shí)也受器件能級(jí)結(jié)構(gòu)的制約。不同結(jié)構(gòu)的器件，載流子復(fù)合區(qū)域有多種情形：靠近陰極；在電子傳輸層內(nèi)；在中間發(fā)光層內(nèi)；既在空穴傳輸層，又在電子傳輸層；由于阻擋層對(duì)激子空穴的阻擋作用，復(fù)合區(qū)域被限制在空穴傳輸層。392022/9/

18、261復(fù)合區(qū)域392022/9/242OLED光輻射類型按照激子的多重性，可分為熒光和磷光；按照激子的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可分為分子發(fā)光、基激二聚物發(fā)光、基激締合物發(fā)光。402022/9/262OLED光輻射類型402022/9/243有機(jī)電致發(fā)光強(qiáng)度的空間分布正常情況：OLED器件是層狀的薄膜結(jié)構(gòu)，電致發(fā)光通過透明陽極(ITO)和透明襯底（玻璃）發(fā)射。也有頂發(fā)射OLED器件，即電致發(fā)光由陰極表面透射出來。一般認(rèn)為，從OLED器件表面發(fā)射出來光的空間分布符合Lambertian光源特性。412022/9/263有機(jī)電致發(fā)光強(qiáng)度的空間分布412022/9/24Lambertian光源滿足：假設(shè)垂直于發(fā)

19、光表面的方向?yàn)?度角時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度為I0，則當(dāng)發(fā)光角度偏離垂直表面o時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度表示為422022/9/26Lambertian光源滿足：假設(shè)垂直于發(fā)光表面的方向?yàn)?度3.2.5 主體材料中摻雜磷光材料的電場(chǎng)激發(fā)過程和機(jī)制近年來，基于磷光機(jī)制的有機(jī)電致發(fā)光(phosphorescent organic light-emitting diode，PhOLED) 器件的內(nèi)量子效率已實(shí)現(xiàn)了100%432022/9/263.2.5 主體材料中摻雜磷光材料的電場(chǎng)激發(fā)過程和機(jī)制43電場(chǎng)下激發(fā)摻雜磷光材料有三種途徑：直接俘獲條件：摻雜材料的HOMO能級(jí)在主體材料的HOMO能級(jí)之上或摻雜材料的LUMO能級(jí)在主體

20、材料LUMO能級(jí)之下。442022/9/26電場(chǎng)下激發(fā)摻雜磷光材料有三種途徑：442022/9/24從主體材料到摻雜磷光材料材料的能量轉(zhuǎn)移有新特點(diǎn)：從主體材料單線態(tài)到摻雜材料三線態(tài)的能量轉(zhuǎn)移不易發(fā)生從主體材料三線態(tài)到摻雜材料三線態(tài)的Forster能量轉(zhuǎn)移不易發(fā)生從主體材料單線態(tài)到摻雜材料三線態(tài)的Dexter能量轉(zhuǎn)移不易發(fā)生可能發(fā)生的由主體材料（單線態(tài)及二線態(tài)）到摻雜磷光材三線態(tài)的能量轉(zhuǎn)移過程表示如下：452022/9/26從主體材料到摻雜磷光材料材料的能量轉(zhuǎn)移有新特點(diǎn)：452022三線態(tài)載流子限域問題：量子效率依賴于主體材料：特例：三線態(tài)能量較低的聚芴衍生物做為主體材料時(shí)。同一磷光發(fā)射材料摻雜

21、在不同主體材料中，器件性能不同。真空鍍膜制備的器件性能好于旋涂制備的。2022/9/2646三線態(tài)載流子限域問題：2022/9/24462022/9/26472022/9/24472022/9/26482022/9/24483.3有機(jī)電致發(fā)光的器件結(jié)構(gòu)及相關(guān)工作機(jī)制面向應(yīng)用的OLED研究，主要有以下幾個(gè)目標(biāo)：提高發(fā)光效率；降低驅(qū)動(dòng)電壓；優(yōu)化光色純度；增強(qiáng)器件穩(wěn)定性和壽命。根據(jù)發(fā)光層中發(fā)光物質(zhì)存在形式的不同，可以將器件分為主體發(fā)光和摻雜發(fā)光兩類。根據(jù)器件中有機(jī)層的數(shù)量可將OLED器件簡(jiǎn)單地分為單層器件、雙層器件、三層器件、多層器件等?；诎坠釵LED對(duì)光色的特殊要求，其器件結(jié)構(gòu)也比較特殊，可能為

22、單層器件結(jié)構(gòu)，也可能是多層器件結(jié)構(gòu)。492022/9/263.3有機(jī)電致發(fā)光的器件結(jié)構(gòu)及相關(guān)工作機(jī)制492022/9/3.3.1 主體發(fā)光與摻雜發(fā)光器件結(jié)構(gòu)502022/9/263.3.1 主體發(fā)光與摻雜發(fā)光器件結(jié)構(gòu)502022/9/24與主體發(fā)光相比，摻雜發(fā)光的優(yōu)點(diǎn)：既可以通過避免材料發(fā)光的濃度猝滅來提高器件發(fā)光效率，又可以減慢器件老化過程?？稍黾悠骷O(shè)計(jì)的靈活性。摻雜發(fā)光器件結(jié)構(gòu)對(duì)功能材料的分子設(shè)計(jì)要求也有所降低，可以在材料設(shè)計(jì)時(shí)將電學(xué)特性和光學(xué)特性分開來考慮：主體材料控制器件發(fā)光層的電學(xué)性質(zhì)；而器件對(duì)發(fā)光性能的要求可主要由摻雜材料來實(shí)現(xiàn)。512022/9/26與主體發(fā)光相比，摻雜發(fā)光的優(yōu)

23、點(diǎn)：512022/9/243.3.2 單層器件結(jié)構(gòu)522022/9/263.3.2 單層器件結(jié)構(gòu)522022/9/24基于一種有機(jī)材料的單層器件，性能通常都較差。原因是：有機(jī)材料載流子傳輸特性一般是單一的，它們很少有機(jī)會(huì)同時(shí)具有傳輸空穴和電子的雙極性輸運(yùn)能力。合理地組合形成一個(gè)單層有機(jī)薄膜，并有效地防止多材料混合時(shí)容易發(fā)生的各種不利于發(fā)光的過程，也可以得到性能較好的單層器件。532022/9/26基于一種有機(jī)材料的單層器件，性能通常都較差。532022/93.3.3 雙層器件結(jié)構(gòu)542022/9/263.3.3 雙層器件結(jié)構(gòu)542022/9/24雙層器件的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，可以靈活地選

24、擇分別與陽極和陰極功函數(shù)匹配的空穴傳輸和電子傳輸材料，解決了正負(fù)電極的真空能級(jí)與有機(jī)材料的雙向匹配問題，使器件中電子和空穴容易達(dá)成注入和傳輸平衡，有利于提高載流子復(fù)合效率。另外，與單層器件相比，雙層器件的電子和空穴注入都比較容易，因此器件驅(qū)動(dòng)電壓也顯著降低。第二，由于雙層器件可以分別選擇空穴注入傳輸、電子注入傳輸材料，降低了對(duì)材料性能的要求。第三，載流子復(fù)合區(qū)域在有機(jī)材料的內(nèi)部，遠(yuǎn)離兩個(gè)電極，防止了電極對(duì)激子的猝滅，提高了光輻射的幾率。552022/9/26雙層器件的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)方面：552022/9/243.3.4 三層器件結(jié)構(gòu)562022/9/263.3.4 三層器件結(jié)構(gòu)562022/9

25、/24三層器件優(yōu)點(diǎn)：前一種三層器件可將載流子復(fù)合區(qū)域較好地限制在器件中部的EML內(nèi)，提高了復(fù)合效率，并防止了電極對(duì)激子的猝滅。每層分別起一種作用，可選擇材料的范圍比較寬泛，器件的優(yōu)化也較為容易后一種三層器件具有雙層器件的優(yōu)點(diǎn)通過中間限制層的作用，使器件產(chǎn)生兩個(gè)發(fā)光區(qū)域，產(chǎn)生不同的光色，這樣的結(jié)構(gòu)也是獲得白光的一種方法。572022/9/26三層器件優(yōu)點(diǎn)：572022/9/243.3.5 多層器件結(jié)構(gòu)582022/9/263.3.5 多層器件結(jié)構(gòu)582022/9/243.3.6 白光器件（WOLED）結(jié)構(gòu)白光獲得策略：592022/9/263.3.6 白光器件（WOLED）結(jié)構(gòu)592022/9/

26、2利用熒光-磷光組合機(jī)制產(chǎn)生WOLED2022/9/2660利用熒光-磷光組合機(jī)制產(chǎn)生WOLED2022/9/24603.4有機(jī)電致發(fā)光器件表征3.4.1 開啟電壓和驅(qū)動(dòng)電壓開啟電壓：通常指的是在器件發(fā)光亮度為1 cd/m2時(shí)器件所需電壓。發(fā)光亮度：是表示發(fā)光面明亮程度的參量。指發(fā)光表面在指定方向的發(fā)光強(qiáng)度與垂直于指定方向的發(fā)光面的面積之比，單位是坎德拉/平方米（ cd/m2 ）。驅(qū)動(dòng)電壓是器件正常工作時(shí)所需電壓，一般是在一定的電流密度條件下，如20 mA/cm2。612022/9/263.4有機(jī)電致發(fā)光器件表征612022/9/243.4.2 發(fā)光效率發(fā)光效率衡量OLED器件光發(fā)射性能的好壞

27、，共有三種表示方法：發(fā)射光量子數(shù)占注入載流子數(shù)的百分比，稱為量子效率，單位是%；輸出光功率占輸入功率的百分比，稱為功率效率，單位是Im/W；器件發(fā)射亮度占注入電流密度的百分比，稱為電流效率，單位是cd/A。622022/9/263.4.2 發(fā)光效率622022/9/24A、量子效率分為：內(nèi)量子效率(internal quantum efficiency，IQE)：器件產(chǎn)生光輻射總光量子數(shù)占注入載流子的百分比外量子效率(external quantum efficiency，EQE)：從器件發(fā)射出來的總光子數(shù)占注入載流子的百分比。(1)熒光內(nèi)量子效率： (3.9) (2)磷光內(nèi)量子效率 (3.1

28、0)632022/9/26A、量子效率分為：632022/9/24(3)熒光與磷光的外量子效率： (3.11)e是光耦合輸出效率r是復(fù)合的載流子數(shù)與注入載流子數(shù)的比例是用來產(chǎn)生光發(fā)射的激子與總激子數(shù)之比s是單線態(tài)激子百分?jǐn)?shù)Kr與Knr分別代表發(fā)光材料的激發(fā)態(tài)產(chǎn)生光輻射過程和非光輻射過程的速率PL是光致熒光量子產(chǎn)率ISC是激子發(fā)生單線態(tài)到了線態(tài)系間竄越的效率。642022/9/26(3)熒光與磷光的外量子效率：642022/9/24IQE和EQE之間通過光耦合輸出效率e相互關(guān)聯(lián)：2022/9/2665IQE和EQE之間通過光耦合輸出效率e相互關(guān)聯(lián)：2022/B、OLED器件的功率效率(p)和電流

29、效率(c)功率效率(p)電流效率(c)器件各種效率表達(dá)式之間有如下關(guān)系：662022/9/26B、OLED器件的功率效率(p)和電流效率(c)66203.4.3 色度坐標(biāo)OLED器件的發(fā)光顏色，可以用色度坐標(biāo)表示。目前國(guó)際上普遍使用的色度坐標(biāo)是1931年國(guó)際照明委員會(huì)(Commission International de IEclairage，CIE)制定的標(biāo)準(zhǔn)，稱為CIE1931色度坐標(biāo)，以(CIEx，CIEy, CIEz)表示。CIEx+CIEy+CIEz =1，由于z可以從x+y+z=1導(dǎo)出，因此通常不考慮z，而用另外兩個(gè)系數(shù)x和y表示顏色，并繪制以x和y為坐標(biāo)的二維圖形。這就相當(dāng)于把X+Y+Z=1平面投射到（X,Y）平面，也就是Z=0的平面，這就是CIE xy色度圖672022/9/263.4.3 色度坐標(biāo)672022/9/24圍成馬蹄型區(qū)域的曲線上的點(diǎn)代表色度飽和的單色光離開曲線仍然在某個(gè)顏色區(qū)域的點(diǎn)，顏色不再飽和，有一定的飽和度馬蹄型的中心點(diǎn)坐標(biāo)W(0.333，0.333)是標(biāo)準(zhǔn)白色或稱飽和白色，中間圓圈圍成的區(qū)域是白光區(qū)域顏色的飽和度等于線段長(zhǎng)度比值WB/WA，也稱為白色混入程度兩個(gè)不同顏色點(diǎn)(C點(diǎn)和D點(diǎn))連線之間點(diǎn)的顏色，可以通過一定比例的C顏色材料和D顏色材料混合得到如果兩個(gè)顏色點(diǎn)的連線不通過白光區(qū)