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文檔簡介
1、有機發(fā)光二極管(organiclight—emittingdiode,OLED)或稱有機電致發(fā)光器件,由于具有自發(fā)光、響應(yīng)快、全固態(tài)、寬視角、超薄、耐高低溫等優(yōu)點,在平板顯示技術(shù)領(lǐng)域是目前國內(nèi)外研究的熱點之一。 本論文在透明OLED器件的制備、無源矩陣OLEDs(PassivematrixOLEDs,PMOLEDs)屏和全彩高分辨率PMOLEDs顯示系統(tǒng)的研究、摻雜型綠色器件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和工藝方面進行了一系列的探索性和創(chuàng)新性的工作
2、,具體包括: 1.使用低功函數(shù)和高穩(wěn)定性的六硼化鑭(LaB6)材料作為透明陰極,制作了LaB6/Alq3/NPD/Au和ITO/TPD/Alq3/LaB6兩種OLED器件。LaB6薄膜是使用電子束蒸鍍工藝來制備的,當(dāng)LaB6薄膜厚度1800(A)時,薄膜透過率約為70%,方阻約為35Ω/□。LaB6/Alq3/NPD/Au器件發(fā)光面為LaB6陰極,開啟電壓大約為2.4V,器件的最大電流效率為2.46cd/A,此時對應(yīng)的驅(qū)動電壓為
3、2.6V。在驅(qū)動電壓15V時,電致發(fā)光光譜峰值波長為534nm,色度坐標(biāo)為(0.287,0.652)。ITO/TPD/Alq3/LaB6為透明OLED器件,器件的開啟電壓大約為2.8V,17V時器件亮度可達5650cd/m2。電壓5.0V時得到最大電流效率4.36cd/A。LaB6陰極一側(cè)的發(fā)光光譜與ITO陽極一側(cè)相比,峰值波長紅移了約8nm,部分原因可能是微腔效應(yīng)。 2.采用矩陣網(wǎng)絡(luò)分析方法,建立了PMOLEDs屏的簡化和準(zhǔn)確
4、等效電路,可系統(tǒng)、簡化地分析PMOLEDs屏的交叉串?dāng)_現(xiàn)象,如OLEDs具有良好的整流特性,采用逐行尋址驅(qū)動技術(shù)時,交叉串?dāng)_影響較小。仿真計算了OLEDs行、列電極的電壓降,因為OLEDs是電流型器件,必須采用恒流源驅(qū)動,如用恒壓源驅(qū)動,在行、列電極上產(chǎn)生的電壓降將會嚴(yán)重影響圖象亮度的均勻性。建立了計算PMOLEDs功耗的數(shù)學(xué)模型,模型表明采用雙屏驅(qū)動的OLEDs與單屏相比,隨著屏的尺寸的增加,器件的功耗可得到顯著的降低。制作了兩個綠色
5、小分子無源矩陣OLEDs,器件的尺寸為2.5",分辨率為128×64。測試結(jié)果驗證了功耗模型,當(dāng)二者工作亮度均為100cd/m2時,采用雙屏驅(qū)動的OLEDs的功耗比單屏的降低了25%。 3.利用AutoCAD軟件包設(shè)計了128×160高分辨率全彩OLEDs屏的基板、以及與基板配套的4張光掩模、2張機械掩模圖案以及FPC和COF。 4、利用分立元件設(shè)計了全彩PMOLEDs屏的驅(qū)動電路,驅(qū)動電路采用了預(yù)充電技術(shù),首先用—電壓
6、源對OLED的寄生電容充電將其電壓充到啟亮電壓附近,再用—程控電流源驅(qū)動OLED使之發(fā)光,R、G、B三色OLED像素的預(yù)充電電壓分別被設(shè)定為3.0V、2.0V和2.9V;設(shè)計了全彩PMOLEDs屏的顯示系統(tǒng),顯示系統(tǒng)使用DVI接口將顯示數(shù)據(jù)從微機傳輸?shù)紽PGA進行數(shù)據(jù)處理,F(xiàn)PGA將18位的顯示數(shù)據(jù)和時鐘信號傳輸給驅(qū)動電路。OLEDs屏能實現(xiàn)262144種顏色。當(dāng)屏平均工作亮度為40cd/m2時,壽命預(yù)計超過5000小時,功耗約為300
7、mW。 5.研究了兩種不同空穴材料(2-TNATA和CuPc)對摻雜型OLED器件性能的影響。器件的電流-電壓-亮度關(guān)系的測試結(jié)果,兩種器件在低電壓情況下(<5.7V),電極和有機層為歐姆接觸;而在較大的電壓情況下,滿足陷阱電荷限制傳導(dǎo)機制。測試結(jié)果表明作為空穴注入材料,2-TNATA的性能優(yōu)于CuPc,以2-TNATA為空穴注入層,研究了其厚度對器件光電性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)2-TNATA厚度為35nm時,器件的性能最優(yōu)。當(dāng)
8、驅(qū)動電壓分別為13V時,器件的亮度和電流效率分別為3280cd/m2、1.377cd/A。在有機發(fā)光器件中的微腔效應(yīng)并沒有對器件的發(fā)光光譜帶來很大的影響,因此基本可以忽略。 6.研究了綠色熒光染料C-545T摻雜在Alq3發(fā)光層對OLED器件性能的影響,并優(yōu)化了摻雜濃度。當(dāng)C-545T摻雜濃度為1.5wt%時,器件的效率最高;當(dāng)摻雜濃度大于1.5wt%時,有較明顯的濃度猝滅現(xiàn)象。外加電壓19.5V時,器件的亮度達到了10650c
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