第六章-OLED显示PPT课件.ppt

1、第六章第六章 有机发光二极管显示有机发光二极管显示 （OLED） 一、有机发光二极管显示简介一、有机发光二极管显示简介n有机发光显示器（有机发光显示器（OLED），），是以有机薄是以有机薄膜作为发光体的自发光显示器件。膜作为发光体的自发光显示器件。n原理是：通过正负载流子注入有机半导体原理是：通过正负载流子注入有机半导体薄膜后复合产生发光薄膜后复合产生发光nOLED已成为当今超薄、大面积平板显示已成为当今超薄、大面积平板显示器件研究的热门器件研究的热门n1963年年Pope发表了世界上第一篇有关发表了世界上第一篇有关OLED的文献，当的文献，当时使用数百伏电压，加在有机芳香族时使用数百伏电压，

2、加在有机芳香族Anthracene（葸）（葸）晶体上时，观察到发光现象。但由于电压过高，发光效晶体上时，观察到发光现象。但由于电压过高，发光效率低，未得到重视。率低，未得到重视。n直到直到1987年伊士曼柯达公司的年伊士曼柯达公司的C.W. Tang及及Steve Van Slyke等人发明以等人发明以真空蒸镀法制成多层式结构的的真空蒸镀法制成多层式结构的的OLED器件后，研究开发才活越起来。器件后，研究开发才活越起来。n同年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的同年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的Jeremy Burroughes证明高分子有机聚合物也有电致发光效应。证明高分子有机聚合物也有电致发光效

3、应。1.有机二极管发光显示发展过程有机二极管发光显示发展过程n1990年英国剑桥大学的年英国剑桥大学的Friend等人成功的开发出以涂布等人成功的开发出以涂布方式将多分子应用在方式将多分子应用在OLED上，即上，即Polymer（多聚物，聚（多聚物，聚和物）和物） LED，亦称，亦称PLED。不但再次引发第二次研究热潮，。不但再次引发第二次研究热潮，更确立了更确立了OLED在二十一世纪产业中所占的重要地位在二十一世纪产业中所占的重要地位n近年来有源近年来有源OLED（TFTOLED）成为研究热点。）成为研究热点。OLED所用的所用的TFT需采用多晶硅技术，与需采用多晶硅技术，与LCD所用的所用

4、的TFT有很大差别。有很大差别。OLED与低温多晶硅技术结合使得开发较大与低温多晶硅技术结合使得开发较大尺寸的显示屏成为可能尺寸的显示屏成为可能技术具有下列优越的使用特性技术具有下列优越的使用特性自发光器件，高亮度，高发光效率自发光器件，高亮度，高发光效率全固态组件，抗震性好，能适应恶劣环境全固态组件，抗震性好，能适应恶劣环境可以做得很薄可以做得很薄厚度为目前液晶的厚度为目前液晶的1/31/3高对比度高对比度微秒级反应时间微秒级反应时间 超广視角超广視角低功率消耗低功率消耗可使用溫度范围大可使用溫度范围大可曲挠面板可曲挠面板应用应用 可以卷起来的显示器有有机发机发光光二极管二极管OLED OL

5、ED 的的缺点缺点n使用使用寿命寿命仍不及仍不及LCDOLED的的寿命约寿命约为为10000小時。小時。nOLED 的各的各个个色彩不色彩不均均红绿蓝红绿蓝這三個這三個个个像素像素都需要不同的都需要不同的驱驱动电压动电压，导致导致色彩平色彩平衡性衡性较差较差，精细度精细度有有待加強待加強（1）1997-2001年，年，OLED的试验阶段的试验阶段在这个阶段，在这个阶段，OLED开始走出实验室，主要应用在开始走出实验室，主要应用在汽车音响面板，汽车音响面板，PDA手机上手机上但产量非常有限，产品规格也很少，均为无源驱但产量非常有限，产品规格也很少，均为无源驱动，单色或区域彩色，很大程度上带有试验

6、和试动，单色或区域彩色，很大程度上带有试验和试销性质。销性质。2001年全球销售额仅年全球销售额仅1.5亿美元亿美元OLED的应用大概可以分为三个阶段：的应用大概可以分为三个阶段：n（2）20022005年：年： 成长阶段成长阶段n这个阶段人们将能广泛接触到带有这个阶段人们将能广泛接触到带有OLED的产品，包括车的产品，包括车载显示器，载显示器，PDA、手机、手机、DVD、数码相机、头盔用微显、数码相机、头盔用微显示器和家电产品。产品正式走入市场，主要是进入传统示器和家电产品。产品正式走入市场，主要是进入传统LCD、VFD等显示领域等显示领域n仍以无源驱动、单色或多色显示、仍以无源驱动、单色或

7、多色显示、10英寸以下面办为主，英寸以下面办为主，但有源驱动的、全彩色和但有源驱动的、全彩色和10英寸以上面板也开始投入使英寸以上面板也开始投入使用。用。n（3）2005年以后：年以后：OLED的成熟阶段的成熟阶段n随着随着OLED产业化技术的日渐成熟，产业化技术的日渐成熟，OLED将全面出击显示将全面出击显示器市场并拓展属于自己的应用领域。其各项技术优势将得器市场并拓展属于自己的应用领域。其各项技术优势将得到充分发掘和发挥。到充分发掘和发挥。n初步估计，除了传统领域外，初步估计，除了传统领域外，OLED的各项技术将在以下的各项技术将在以下4个领域得到巨大发展：个领域得到巨大发展：n1.3G通

8、信终端通信终端n2.壁挂电视和桌面电脑显示器壁挂电视和桌面电脑显示器n3.军事和特殊应用军事和特殊应用n4.柔软显示器柔软显示器n3G通信传输速率提高，传输高质量语音数据和通信传输速率提高，传输高质量语音数据和多媒体数据，与之相适应的通信终端显示其叶必多媒体数据，与之相适应的通信终端显示其叶必须采用全色显示，而且要能高质量显示动态图像须采用全色显示，而且要能高质量显示动态图像n目前看，可满足要求的显示技术为目前看，可满足要求的显示技术为TFT-LCD技术技术和和OLEDn但但TFT-LCD存在亮度不足，成本较高、视角宽度存在亮度不足，成本较高、视角宽度窄，响应速度慢、温度特性差窄，响应速度慢、

9、温度特性差n相比之下，相比之下，OLED具有的优点使得一旦技术成熟，具有的优点使得一旦技术成熟，产量规模扩大之后，必成为产量规模扩大之后，必成为3G终端显示器的主终端显示器的主流流n1.3G通信终端通信终端2.壁挂电视和桌面电脑显示器壁挂电视和桌面电脑显示器nOLED非常薄，所以未来的非常薄，所以未来的OLED可以挂在墙上，不再占可以挂在墙上，不再占用室内空间用室内空间n对于桌面电脑，现在的趋势是主机越来越小，而显示器对于桌面电脑，现在的趋势是主机越来越小，而显示器尺寸越来越大，显示效果堪比尺寸越来越大，显示效果堪比CRT的的OLED凭借超薄结构，凭借超薄结构，必将成为桌面电脑显示器的有力竞争

10、者必将成为桌面电脑显示器的有力竞争者3.军事和特殊应用军事和特殊应用OLED为全固态器件，无真空腔，无液态成分，所以不怕震为全固态器件，无真空腔，无液态成分，所以不怕震动。加上高分辨率和宽工作温度范围，必然得到军事界的动。加上高分辨率和宽工作温度范围，必然得到军事界的密切关注密切关注4.柔软显示器柔软显示器n将导电玻璃基片换成导电塑料基片，采用同样的材料将导电玻璃基片换成导电塑料基片，采用同样的材料和类似工艺可以做成柔软的有机发光显示器和类似工艺可以做成柔软的有机发光显示器（Flexible OLED）n这种显示器的实用化，将大大扩展显示器的应用领域这种显示器的实用化，将大大扩展显示器的应用领

11、域nFOLED可以用作服装装饰、工艺品、标牌等，也可以可以用作服装装饰、工艺品、标牌等，也可以用来制作卷曲携带的病具有无线数据传输功能的电子用来制作卷曲携带的病具有无线数据传输功能的电子报纸报纸nOLED仍然是一种不完全成熟的新技术，无论是技术仍然是一种不完全成熟的新技术，无论是技术发展还是产品开发方面均存在很大发展空间发展还是产品开发方面均存在很大发展空间n目前国际上目前国际上OLED技术发展有以下技术发展有以下几个重要趋势：几个重要趋势：n（1) 开发新型高效稳定得开发新型高效稳定得OLED有机材料，进一步提有机材料，进一步提高器件性能高器件性能n（2)改善生产工艺，提高器件稳定性和成品率

12、，以保改善生产工艺，提高器件稳定性和成品率，以保证产品推向市场后的竞争力证产品推向市场后的竞争力n（3)研制彩色显示屏及相关驱动电路研制彩色显示屏及相关驱动电路n（4)为了实现大面积显示，研发有源驱动的为了实现大面积显示，研发有源驱动的OLED显显示器示器显示原理显示原理n属于载流子双注入型发光器件属于载流子双注入型发光器件n发光机理：发光机理：在外界电压驱动下，由电极注入的电在外界电压驱动下，由电极注入的电子和空穴在有机材料中复合放出能量，并将能量子和空穴在有机材料中复合放出能量，并将能量传递给有机发光物质的分子，后者受到激发，从传递给有机发光物质的分子，后者受到激发，从基态跃迁到激发态，当

13、受激分子从激发态回到基基态跃迁到激发态，当受激分子从激发态回到基态时辐射跃迁产生了发光现象。态时辐射跃迁产生了发光现象。发光过程通常由个阶段完成发光过程通常由个阶段完成n（）在外加电场作用下载流子的注入：（）在外加电场作用下载流子的注入：电子和空穴分电子和空穴分别从阴极和阳极向夹在电极之间的有机功能薄膜注入别从阴极和阳极向夹在电极之间的有机功能薄膜注入n（）载流子迁移：（）载流子迁移：注入的电子和空穴分别从电子输送注入的电子和空穴分别从电子输送层和空穴输送层向发光层迁移层和空穴输送层向发光层迁移n（）载流子复合：（）载流子复合：电子和空穴复合产生激子电子和空穴复合产生激子n（）激子迁移：（）激

14、子迁移：激子在电场作用下迁移，能量传递给激子在电场作用下迁移，能量传递给发光分子，并激发电子从基态跃迁到激发态发光分子，并激发电子从基态跃迁到激发态n（）电致发光：（）电致发光：激发态能量通过辐射跃迁产生光子激发态能量通过辐射跃迁产生光子3.OLED分类分类n根据材料不同根据材料不同OLED可以分为两大类：可以分为两大类：n聚合物器件（聚合物器件（PLED）和小分子器件）和小分子器件n按照驱动方式不同也可分为两种：按照驱动方式不同也可分为两种：n有源驱动（）方式和无源驱动方有源驱动（）方式和无源驱动方式（）式（）n随着技术的发展，产生了很多新的分类随着技术的发展，产生了很多新的分类方法或新型器

15、件：方法或新型器件：柔韧性（柔韧性（），顶部发射（），顶部发射（），磷光），磷光（）、微显示、白（）、微显示、白光、层叠结构等光、层叠结构等二显示材料二显示材料n1、用于电致发光的有机材料应具备以下特性：、用于电致发光的有机材料应具备以下特性：n（）在可见光区域内具有较高的荧光量子效率或良好（）在可见光区域内具有较高的荧光量子效率或良好的半导体特性，能有效地传导电子或空穴的半导体特性，能有效地传导电子或空穴n（）高质量成膜特性（）高质量成膜特性n（）良好的稳定性和机械加工性能（）良好的稳定性和机械加工性能n电致发光中常用的材料包括小分子材料和聚合物电致发光中常用的材料包括小分子材料和聚合物n小

16、分子的优点：小分子的优点：n一是分子结构确定，易于合成和纯化一是分子结构确定，易于合成和纯化n二是小分子化合物多采用真空蒸镀成膜，容易形成致密二是小分子化合物多采用真空蒸镀成膜，容易形成致密而纯净的薄膜而纯净的薄膜n聚合物多采用湿法制膜，如旋转涂覆、喷墨打印技术、聚合物多采用湿法制膜，如旋转涂覆、喷墨打印技术、丝网印刷等成膜技术。丝网印刷等成膜技术。n这些技术相比真空蒸镀法而言工艺简单、设备低廉，这些技术相比真空蒸镀法而言工艺简单、设备低廉，从而在批量生产中有成本优势。但是这种湿法制膜技从而在批量生产中有成本优势。但是这种湿法制膜技术在制备多层膜结构时，由于溶剂的实用经常会导致术在制备多层膜结

17、构时，由于溶剂的实用经常会导致前一层膜的损坏。前一层膜的损坏。n而且聚合物材料柔韧性好，有望在软屏显示中得到使而且聚合物材料柔韧性好，有望在软屏显示中得到使用用n总体来说小分子材料器件的工艺较为成熟，有望近期总体来说小分子材料器件的工艺较为成熟，有望近期进入产业化生产阶段，聚合物作为很有前途的研究方进入产业化生产阶段，聚合物作为很有前途的研究方向，不久以后也会进入产业化阶段，给产业向，不久以后也会进入产业化阶段，给产业带来强有力的推进带来强有力的推进2、小分子、小分子OLED用材料用材料主要有电极材料，载流子输送材料和发光材料。主要有电极材料，载流子输送材料和发光材料。n1电极材料电极材料n1

18、) 阴极材料阴极材料为提高电子的注入效率，要求选用功函数尽可能低的材料为提高电子的注入效率，要求选用功函数尽可能低的材料做阴极，功函数越低，发光亮度越高，使用寿命越长。做阴极，功函数越低，发光亮度越高，使用寿命越长。nA单层金属阴极单层金属阴极如如Ag 、Al 、Li 、Mg 、Ca 、In等。等。nB合金阴极合金阴极将性质活泼的低功函数金属和化学性能较稳定的高功函数将性质活泼的低功函数金属和化学性能较稳定的高功函数金属一起蒸发形成金属阴极、如金属一起蒸发形成金属阴极、如Mg: Ag（10: 1），），Li:Al (0.6%Li) 合金电极，功函数分别为合金电极，功函数分别为3.7eV和和3.

19、2eV。优点：提高器件量子效率和稳定性；优点：提高器件量子效率和稳定性；能在有机膜上形成稳定坚固的金属薄膜。能在有机膜上形成稳定坚固的金属薄膜。nC层状阴极层状阴极由一层极薄的绝缘材料如由一层极薄的绝缘材料如LiF, Li2O，MgO，Al2O3等和等和外面一层较厚的外面一层较厚的Al组成，其电子注入性能较纯组成，其电子注入性能较纯Al电极高，电极高，可得到更高的发光效率和更好的可得到更高的发光效率和更好的I-V特性曲线。特性曲线。nD掺杂复合型电极掺杂复合型电极将掺杂有低功函数金属的有机层夹在阴极和有机发光层将掺杂有低功函数金属的有机层夹在阴极和有机发光层之间，可大大改善器件性能之间，可大大

20、改善器件性能n2) 阳极材料阳极材料为提高空穴的注入效率，要求阳极的功函数尽可能高。为提高空穴的注入效率，要求阳极的功函数尽可能高。作为显示器件还要求阳极透明，一般采用的有作为显示器件还要求阳极透明，一般采用的有Au、透明、透明导电聚合物（如聚苯胺）和导电聚合物（如聚苯胺）和ITO导电玻璃，常用导电玻璃，常用ITO玻璃玻璃n这类材料在分子结构上表现为富电子体系，具有较强的这类材料在分子结构上表现为富电子体系，具有较强的电子给予能力。电子给予能力。n最常用的最常用的HTM均为芳香多胺类化合物均为芳香多胺类化合物 ，主要是三苯胺衍，主要是三苯胺衍生物。生物。n2）电子输运材料）电子输运材料(ETM

21、)现在采用的器件结构中电子传输层与发光层大多是合并现在采用的器件结构中电子传输层与发光层大多是合并的，因此专门用于电子传输的有机材料不多。的，因此专门用于电子传输的有机材料不多。n这类材料在分子结构上表现为缺电子体系，具有较强的这类材料在分子结构上表现为缺电子体系，具有较强的电子接受能力，可以形成稳定的负离子。电子接受能力，可以形成稳定的负离子。n这类材料包括多环共轭芳香化合物、噁唑衍生物及香豆这类材料包括多环共轭芳香化合物、噁唑衍生物及香豆素衍生物素衍生物2 载流子输送材料载流子输送材料1）空穴输送材料（）空穴输送材料（HTM）n3 发光材料发光材料选择发光材料应满足下列条件：选择发光材料应

22、满足下列条件：A高量子效率的荧光特性，荧光光谱主要分布高量子效率的荧光特性，荧光光谱主要分布400-700nm可见光区域。可见光区域。B.能获得较高的电致发光效率和亮度能获得较高的电致发光效率和亮度C好的成膜性，在几十纳米的薄层中不产生针孔。好的成膜性，在几十纳米的薄层中不产生针孔。D良好的热稳定性和化学稳定性良好的热稳定性和化学稳定性n发光材料有两大类：发光材料有两大类：n一种是具有一定的载流子传输特性，在有机发光二极管中一种是具有一定的载流子传输特性，在有机发光二极管中可以单独成层的主体发光材料，可以单独成层的主体发光材料，n另一种是不具有载流子传输性，只能以掺杂方式使用的发另一种是不具有

23、载流子传输性，只能以掺杂方式使用的发光染料光染料n1) 金属络合物发光材料金属络合物发光材料金属络合物介于有机与无机物之间，既有有机物的高荧金属络合物介于有机与无机物之间，既有有机物的高荧光量子效率，又有无机物的高稳定性，被视为最有应用光量子效率，又有无机物的高稳定性，被视为最有应用前景的一类发光材料前景的一类发光材料n按照发光机制不同，金属络合物发光材料优可以分为配按照发光机制不同，金属络合物发光材料优可以分为配体发光络合物和中心离子发光型络合物。体发光络合物和中心离子发光型络合物。n8-羟基喹啉铝（羟基喹啉铝（Alq3）及其衍生物是配体发光型络合物。）及其衍生物是配体发光型络合物。其中其中

24、8-羟基喹啉铝是目前应用最普遍的一种电子传输发羟基喹啉铝是目前应用最普遍的一种电子传输发光材料。光材料。n同时同时8-羟基喹啉铝还作为最常用的主体材料通过掺杂实羟基喹啉铝还作为最常用的主体材料通过掺杂实现高效率的绿光、黄光和红光发射现高效率的绿光、黄光和红光发射n按照分子结构，可分为金属络合物和有机小分子按照分子结构，可分为金属络合物和有机小分子n2) 有机小分子发光材料有机小分子发光材料主要为有机染料，具有化学修饰性强，选择范围主要为有机染料，具有化学修饰性强，选择范围广，易于提纯，量子效率高，可产生红、绿、蓝、广，易于提纯，量子效率高，可产生红、绿、蓝、黄等各种颜色发射峰等优点，但大多数有

25、机染料黄等各种颜色发射峰等优点，但大多数有机染料在固态时存在浓度淬灭等问题，导致发射峰变宽在固态时存在浓度淬灭等问题，导致发射峰变宽或红移，所以或红移，所以一般将它们以低浓度方式掺杂在具一般将它们以低浓度方式掺杂在具有某种载流子性质的主体中，主体材料通常与有某种载流子性质的主体中，主体材料通常与ETM和和HTM层采用相同的材料。层采用相同的材料。n（1） 红光材料红光材料主要有：主要有：罗丹明类染料罗丹明类染料，DCM，DCT，DCJT，DCJTB，DCJTI和和TPBD等等（2） 绿光材料绿光材料主要有：主要有：香豆素染料香豆素染料Coumarin6(Kodak公司第一个采公司第一个采用用)

26、，奎丫啶酮（，奎丫啶酮（quinacridone, QA）（先锋公司专利），）（先锋公司专利），六苯并苯六苯并苯(Coronene)，苯胺类，苯胺类(naphthalimide).（3） 蓝光材料蓝光材料主要有：主要有：N-芳香基苯并咪唑类芳香基苯并咪唑类；1，2，4-三唑衍生物三唑衍生物（TAZ）（也是）（也是ETM材料）；材料）；1，3-4-噁二唑的衍生物噁二唑的衍生物OXD-（P-NMe2）（高亮度；）（高亮度；1000cd/m2）;双芪类双芪类(Distyrylarylene);BPVBi(亮度可达亮度可达6000Cd/m2)。 三、有机发光二极管制备工艺三、有机发光二极管制备工艺nO

27、LED器件的发光效率和稳定性、器件的成品率乃至器器件的发光效率和稳定性、器件的成品率乃至器件的成本等都要受到工艺技术的控制件的成本等都要受到工艺技术的控制n有机发光二极管工艺技术的发展对产业化进程尤为重有机发光二极管工艺技术的发展对产业化进程尤为重要要n制备工艺可分为小分子有机发光二极管制备工艺可分为小分子有机发光二极管OLED工艺技术，工艺技术，和聚合物发光二极管和聚合物发光二极管PLED工艺技术两大类工艺技术两大类n小分子通常用蒸镀方法或干法制备，小分子通常用蒸镀方法或干法制备，一般用溶液方法或湿法制备一般用溶液方法或湿法制备小分子的工艺小分子的工艺n制备过程中的关键工艺技术，制备过程中的

28、关键工艺技术，其中包括基其中包括基片的清洗和预处理、阴极隔离柱制备、有机功能薄膜和金片的清洗和预处理、阴极隔离柱制备、有机功能薄膜和金属电极的制备、彩色化技术、封装技术属电极的制备、彩色化技术、封装技术n与工艺技术密切相关的器件稳定性和寿命的问题与工艺技术密切相关的器件稳定性和寿命的问题、玻璃基片清洗与表面预处理、玻璃基片清洗与表面预处理n有基层与之间界面对发光性能的影响非常重要，有基层与之间界面对发光性能的影响非常重要，玻璃使用前必须仔细清洗，以彻底去除基片表面的污玻璃使用前必须仔细清洗，以彻底去除基片表面的污染物染物n污染物通常分为类：污染物通常分为类：有形颗粒，如尘埃有形颗粒，如尘埃有机

29、物质，有机物质，如油脂和涂料等如油脂和涂料等无机物质，如碱、盐和锈斑等无机物质，如碱、盐和锈斑等微生物微生物机体机体n清除基片表面污染物的方法：化学清洗法、超声波清洗法、清除基片表面污染物的方法：化学清洗法、超声波清洗法、紫外光清洗法，真空烘烤法及离子轰击法紫外光清洗法，真空烘烤法及离子轰击法n常用的常用的ITO薄膜表面预处理方法有：化学方法（酸碱处理）薄膜表面预处理方法有：化学方法（酸碱处理）和物理方法（氧等离子体处理，惰性气体溅射等）和物理方法（氧等离子体处理，惰性气体溅射等）、阴极隔离柱技术、阴极隔离柱技术n为了实现无源矩阵的高分辨率和彩色化，为了实现无源矩阵的高分辨率和彩色化，更好地解

30、决阴极模板分辨率低和器件成品率低等更好地解决阴极模板分辨率低和器件成品率低等问题，人们在研究中引入了阴极隔离柱结构。问题，人们在研究中引入了阴极隔离柱结构。n即在器件制备中不使用金属模板，而是在蒸镀有即在器件制备中不使用金属模板，而是在蒸镀有机薄膜和金属阴极之前，在基板上制作绝缘的间机薄膜和金属阴极之前，在基板上制作绝缘的间壁，最终实现将器件的不同像素隔开，实现像素壁，最终实现将器件的不同像素隔开，实现像素阵列阵列n在隔离柱制备中，在隔离柱制备中，广泛采用了绝缘的无机材料（如氮化硅，广泛采用了绝缘的无机材料（如氮化硅，碳化硅、氧化硅）、有机聚合物材料（如碳化硅、氧化硅）、有机聚合物材料（如PI

31、、聚四氟乙烯等）、聚四氟乙烯等）和光刻胶等材料和光刻胶等材料n目前采用有机绝缘材料和光刻胶的隔离柱制备工艺目前采用有机绝缘材料和光刻胶的隔离柱制备工艺比较成熟。隔离柱的形状是隔离效果关键。比较成熟。隔离柱的形状是隔离效果关键。倒梯形隔离柱结构倒梯形隔离柱结构绝缘缓冲层来解决同一像素间的短路问题，同时使用倒立梯形绝缘缓冲层来解决同一像素间的短路问题，同时使用倒立梯形的隔离柱来解决相邻像素间的短路问题的隔离柱来解决相邻像素间的短路问题n隔离柱的基本制作方法：隔离柱的基本制作方法：n（）在透明基片上旋涂第一层光敏有机绝缘材料，厚度（）在透明基片上旋涂第一层光敏有机绝缘材料，厚度为，一般为光敏型、前烘

32、后曝光，曝为，一般为光敏型、前烘后曝光，曝光图形为网状结构或条状结构，线条的宽度由显示分辨率光图形为网状结构或条状结构，线条的宽度由显示分辨率即像素之间间隔决定，显影后线宽为，然即像素之间间隔决定，显影后线宽为，然后进行后烘。后进行后烘。n（）在有机绝缘材料上旋涂第二层光敏型有机绝缘材（）在有机绝缘材料上旋涂第二层光敏型有机绝缘材料，膜厚为，一般为光刻后线条横截面能料，膜厚为，一般为光刻后线条横截面能形成上大下小倒梯形形状的光刻胶中的一种，一般为负型形成上大下小倒梯形形状的光刻胶中的一种，一般为负型光刻胶，前烘后对第二层有机绝缘体材料进行曝光，曝光光刻胶，前烘后对第二层有机绝缘体材料进行曝光，

33、曝光图形为直线条，显影后的线宽为图形为直线条，显影后的线宽为有机薄膜或金属电极的制备有机薄膜或金属电极的制备n小分子器件通常采用小分子器件通常采用真空蒸镀法制备有机薄膜真空蒸镀法制备有机薄膜和金属电极和金属电极，其具体操作过程是在真空中加热蒸发容器，其具体操作过程是在真空中加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸汽流，入射到固体衬底或基片的表面形成固出，形成蒸汽流，入射到固体衬底或基片的表面形成固态薄膜态薄膜n该过程如果真空度太低，有机分子将与大量空气分子碰该过程如果真空度太低，有机分子将与大量空气分子碰撞，使膜层受

34、到严重污染，甚至被氧化烧毁；此条件下撞，使膜层受到严重污染，甚至被氧化烧毁；此条件下沉积的金属往往没有光泽，表面粗糙，得不到均匀连续沉积的金属往往没有光泽，表面粗糙，得不到均匀连续的薄膜的薄膜n理论计算，为了保证镀膜质量，当蒸发源到基片距离为理论计算，为了保证镀膜质量，当蒸发源到基片距离为25cm时，必须保证气压低于时，必须保证气压低于310-3Pa彩色化技术彩色化技术n小分子全彩色显示技术方面，实现彩色化小分子全彩色显示技术方面，实现彩色化的方法有的方法有光色转换法、彩色滤光薄膜法、独立发光光色转换法、彩色滤光薄膜法、独立发光材料法等三种材料法等三种n分别蒸镀工艺方式是通过以红绿蓝三色为独立

35、发光分别蒸镀工艺方式是通过以红绿蓝三色为独立发光材料进行发光材料进行发光，是目前彩色化常用的工艺方法，是目前彩色化常用的工艺方法，n彩色滤光薄膜法是以白色为背光源材料，透过类似彩色滤光薄膜法是以白色为背光源材料，透过类似彩色滤光片来达到全彩色效果彩色滤光片来达到全彩色效果，这种方法可以使用，这种方法可以使用彩色滤光片技术，其关键在于白色光远和彩色滤光薄膜的彩色滤光片技术，其关键在于白色光远和彩色滤光薄膜的成本成本n光色转换法主要利用蓝光为发光光源，经光色转换薄膜将光色转换法主要利用蓝光为发光光源，经光色转换薄膜将蓝光分别转换成红光或蓝绿光而实现红绿蓝三色光蓝光分别转换成红光或蓝绿光而实现红绿蓝

36、三色光n蓝光发光材料随不需要制造对应像素的图形，但光色转换蓝光发光材料随不需要制造对应像素的图形，但光色转换薄膜需要制作对应像素的图形。此种方法转换率是关键，薄膜需要制作对应像素的图形。此种方法转换率是关键，发光效率优于彩色滤光薄膜法，但不如三色独立发光材料发光效率优于彩色滤光薄膜法，但不如三色独立发光材料法法的封装技术的封装技术n对水氧极为敏感，因此封装技术直接影响器件对水氧极为敏感，因此封装技术直接影响器件的稳定性和寿命的稳定性和寿命n、封装技术、封装技术n主要有种技术：金属盖封装、玻璃基片封装，主要有种技术：金属盖封装、玻璃基片封装，薄膜封装。薄膜封装。n目前常用的封装技术是玻璃基片封装

37、。用带有目前常用的封装技术是玻璃基片封装。用带有凹槽的玻璃基片与基片压合在一起凹槽的玻璃基片与基片压合在一起n玻璃封装片的加工有两种方法，一种是喷砂，玻璃封装片的加工有两种方法，一种是喷砂，另一种采取腐蚀方式。另一种采取腐蚀方式。n器件要求氧气的透过率为器件要求氧气的透过率为以下，水气透过率为以下，水气透过率为以下以下n水气来源有两种：水气来源有两种：n经由外在环境渗透进入器件内经由外在环境渗透进入器件内n或是在工艺中被每一层物质吸收的水汽。或是在工艺中被每一层物质吸收的水汽。n为了减少水汽进入组件或排除由工艺中吸附的水汽，一为了减少水汽进入组件或排除由工艺中吸附的水汽，一般最常用的物质为吸水

38、材料，般最常用的物质为吸水材料，n干燥剂和干燥片通过贴附在封装玻璃基片的内侧以吸附干燥剂和干燥片通过贴附在封装玻璃基片的内侧以吸附器件内部的水分器件内部的水分、吸水材料、吸水材料n、封装工艺流程、封装工艺流程、水氧浓度控制和封装压合、水氧浓度控制和封装压合OLED器件封装过程中水氧浓度要达到一定的标准，必须器件封装过程中水氧浓度要达到一定的标准，必须在水氧浓度很低的情况下完成在水氧浓度很低的情况下完成水氧浓度控制是通过循环精制设备完成的水氧浓度控制是通过循环精制设备完成的在压合过程中，要控制固化胶的高度和宽度，使封装在压合过程中，要控制固化胶的高度和宽度，使封装腔室内的压力合适，以避免封装后器

39、件产生气泡的现象腔室内的压力合适，以避免封装后器件产生气泡的现象。四、有机发光二极管的显示驱动技术四、有机发光二极管的显示驱动技术n发光强度和注入电流成正比，注入到显发光强度和注入电流成正比，注入到显示器件中的每个显示像素的电流可以单独控制，示器件中的每个显示像素的电流可以单独控制，不同的显示像素在驱动信号作用下，在显示器上不同的显示像素在驱动信号作用下，在显示器上合成出各种字符、数字、图形以及图像。合成出各种字符、数字、图形以及图像。n有机电致发光显示驱动的功能就是提供这种电流有机电致发光显示驱动的功能就是提供这种电流信号信号n依驱动方式分为被动式（依驱动方式分为被动式（passive ma

40、trix，即，即PM-OLED）与主动式（）与主动式（active matrix，即，即AM-OLED）两类）两类 n有源驱动突出的特点是恒流驱动电路集成在显示屏上，而有源驱动突出的特点是恒流驱动电路集成在显示屏上，而且每一个发光像素对应其矩阵寻址用薄膜晶体管，驱动发且每一个发光像素对应其矩阵寻址用薄膜晶体管，驱动发光用薄膜晶体管、电和存储电容等光用薄膜晶体管、电和存储电容等n有机电致发光显示器件具有二极管特性，因此有机电致发光显示器件具有二极管特性，因此原则上为单原则上为单向直流驱动向直流驱动n但是由于有机发光薄膜的厚度在纳米量级，发光面积尺寸但是由于有机发光薄膜的厚度在纳米量级，发光面积尺

41、寸一般大于微米，器件具有很明显的电容特性，为了一般大于微米，器件具有很明显的电容特性，为了提高显示器件的刷新频率，对不发光的像素对应的电容进提高显示器件的刷新频率，对不发光的像素对应的电容进行快速放电行快速放电n目前很多驱动电路采用正向恒流反向恒压的驱动模式目前很多驱动电路采用正向恒流反向恒压的驱动模式静态驱动器原理静态驱动器原理n（）静态驱动方式（）静态驱动方式n一般各有机电致发光像素的阴极是连在一起的，一般各有机电致发光像素的阴极是连在一起的，各像素的阳极是分立引出的各像素的阳极是分立引出的静态驱动方式示意图静态驱动方式示意图n器件的阴极连在一起引出接到某一电压源器件的阴极连在一起引出接到

42、某一电压源，阳极阳极通过一个可控中间接线端通过一个可控中间接线端可与另一可与另一电源电压电源电压或者与可调幅值的恒流源相接或者与可调幅值的恒流源相接n假设假设为，为，为为n控制所要显示的像素阳极对应的中间连接端，控制所要显示的像素阳极对应的中间连接端，比如比如与对应的可调幅值恒流源与对应的可调幅值恒流源相连，在相连，在恒流源电压与阴极电压之差大于像素发光阈值恒流源电压与阴极电压之差大于像素发光阈值的前提下，的前提下，像素将在恒流源的驱动下发光处像素将在恒流源的驱动下发光处于显示状态于显示状态n对于不发光的像素对于不发光的像素，控制所要显示的像素阳极对应的中，控制所要显示的像素阳极对应的中间连接

43、线端，与电源相连，由于像素的阳极阴极间连接线端，与电源相连，由于像素的阳极阴极之间的电压差为，发光二极管反向截止，像素之间的电压差为，发光二极管反向截止，像素不发光，不发光，处于不显示状态处于不显示状态n总体上看，每一个像素上将轮换加载正电压和负电压，总体上看，每一个像素上将轮换加载正电压和负电压，是一种交流电压效果。是一种交流电压效果。n这种驱动方式的特点是在一幅完整的图像显示过程中，这种驱动方式的特点是在一幅完整的图像显示过程中，每一个像素上加的电压值（对不发光像素）或电流值每一个像素上加的电压值（对不发光像素）或电流值（对发光像素）是不变化的，因此称为静态驱动（对发光像素）是不变化的，因

44、此称为静态驱动（2）静态驱动电路实例）静态驱动电路实例n静态驱动电路一般用在段式显示屏的驱动中静态驱动电路一般用在段式显示屏的驱动中n每个段码有一个公共电极，用于区别时、分的每个段码有一个公共电极，用于区别时、分的冒号两点有一个公共电极，冒号两点有一个公共电极，5个公共电极都是发个公共电极都是发光像素的阴极，同时接地光像素的阴极，同时接地n2051单片机从串行口控制输出时钟数据，经过单片机从串行口控制输出时钟数据，经过4个八位移位锁存器个八位移位锁存器4094机联，在同步信号下并机联，在同步信号下并行输入行输入32位电压数据信号，经压控恒流源阵列的位电压数据信号，经压控恒流源阵列的转换，转换，

45、32路恒流信号输入路恒流信号输入4个个7段码电极和冒号段码电极和冒号电极电极2、动态驱动器原理、动态驱动器原理n采用静态驱动的缺点：若像素点众多将产生众多引脚以及采用静态驱动的缺点：若像素点众多将产生众多引脚以及庞大的硬件驱动电路庞大的硬件驱动电路n改进方法：改进方法：所以可采取与液晶类似的所以可采取与液晶类似的矩阵电极驱动矩阵电极驱动，每个，每个有机电致发光显示像素都由其所在的行与列的位置唯一确有机电致发光显示像素都由其所在的行与列的位置唯一确定定n循环地给每行电极施加选择脉冲，同时所有列电极给出该循环地给每行电极施加选择脉冲，同时所有列电极给出该行像素的驱动电流脉冲，实现该行所有显示像素的

46、驱动行像素的驱动电流脉冲，实现该行所有显示像素的驱动, 这样的方法叫作这样的方法叫作动态驱动动态驱动n对逐行点亮的方式对逐行点亮的方式行电极被称为扫描电极，列电极被称行电极被称为扫描电极，列电极被称为数据电极为数据电极n矩阵驱动方式对于半选像素会产生矩阵驱动方式对于半选像素会产生交叉效应交叉效应n有机电致发光动态驱动方法中解决交叉效应的方法是有机电致发光动态驱动方法中解决交叉效应的方法是:反反向截止法，即使所有未选中的像素上施加反向电压向截止法，即使所有未选中的像素上施加反向电压n反向截止使可能形成发光的弱场漂移电流和扩散电流都反向截止使可能形成发光的弱场漂移电流和扩散电流都不可能在像素中通过

47、，有效消除交叉效应不可能在像素中通过，有效消除交叉效应n同等电流下扫描行数的增加将使占空比下降，引起像素同等电流下扫描行数的增加将使占空比下降，引起像素上电流注入在一帧中的有效值下降，降低了显示质量。上电流注入在一帧中的有效值下降，降低了显示质量。因此随着显示像素的增多为了保证显示质量需要适度地因此随着显示像素的增多为了保证显示质量需要适度地提高驱动电流或采用双屏电极结构以提高占空比提高驱动电流或采用双屏电极结构以提高占空比n1动态驱动方法简述动态驱动方法简述n2动态驱动实现动态驱动实现n控制电控制电路产生总控制路产生总控制信号，控制行信号，控制行控制电路和列控制电路和列驱动电路产生驱动电路产

48、生基本行信号和基本行信号和基本列信号基本列信号n行驱动电路和列驱动电路在总控制信号、基本行信号和基本行驱动电路和列驱动电路在总控制信号、基本行信号和基本n列信号下，产生行扫描信号和列数据信号列信号下，产生行扫描信号和列数据信号动态驱动显示器的行扫描和列数据波形信号示意图动态驱动显示器的行扫描和列数据波形信号示意图n行列控制电路分别产生的信号、为幅值是行列控制电路分别产生的信号、为幅值是的脉冲信号的脉冲信号n对应的行驱动电路输出的扫描信号幅值从对应的行驱动电路输出的扫描信号幅值从到到n对应的列驱动电路输出数据信号幅值从对应的列驱动电路输出数据信号幅值从到到，为参考值为参考值n是实数，表示电压值，

49、在电路中其值可调。是实数，表示电压值，在电路中其值可调。n脉冲宽度脉冲宽度、是可按照行列数的大小、是可按照行列数的大小、显示灰度等调节的，显示灰度等调节的，调整调整、的值的值可以调整被选中像素的发光强度可以调整被选中像素的发光强度n若行为阴极若行为阴极n选选，n若行扫描信号使某行被选中，则行驱动电路输出信号的值若行扫描信号使某行被选中，则行驱动电路输出信号的值为为。如果此刻某列有数据信号，列驱动电路输出信号。如果此刻某列有数据信号，列驱动电路输出信号的值为的值为，则对应于该行该列的像素点被选中，当该像，则对应于该行该列的像素点被选中，当该像素上所加电压素上所加电压大于阈值电压时，该像素发光大于

50、阈值电压时，该像素发光n未选点：像素列接未选点：像素列接，行接，行接，这时发光二极管上电，这时发光二极管上电压反偏，像素处于深度截止状态，压反偏，像素处于深度截止状态，抑制了像素中感生电流抑制了像素中感生电流的产生的产生n半选点：半选点：其上所加的电压分别为其上所加的电压分别为或或，其值均为负值，使处于半选点的像素处于截止状态其值均为负值，使处于半选点的像素处于截止状态带灰度控制的显示带灰度控制的显示n幅值控制法幅值控制法n在输出数据的列驱动器中加入输出的电信号幅值的控制，在输出数据的列驱动器中加入输出的电信号幅值的控制，使有机电致发光显示产生灰度的变化使有机电致发光显示产生灰度的变化n空间灰