1、 場致發光（場致發光（EL）按激光）按激光(jgung)發過程的不同分為二大類：發過程的不同分為二大類： （1）注入式電致發光：直接由裝在晶體上的電極注入電子和空穴，當電子與空穴在晶體內再復合時，以光）注入式電致發光：直接由裝在晶體上的電極注入電子和空穴，當電子與空穴在晶體內再復合時，以光的形式釋放出多余的能量。注入式電致發光的基本結構是結型二極管（的形式釋放出多余的能量。注入式電致發光的基本結構是結型二極管（LED）；）； （2）本征型電致發光：又分為高場電致發光與低能電致發光。其中高場電致發光是熒光粉中的電子或由電）本征型電致發光：又分為高場電致發光與低能電致發光。其中高場電致發光是熒光粉

2、中的電子或由電極注入的電子在外加強電場的作用下在晶體內部加速，碰接發光中心并使其激發或離化，電子在回復到基極注入的電子在外加強電場的作用下在晶體內部加速，碰接發光中心并使其激發或離化，電子在回復到基態時輻射發光。態時輻射發光。第1頁/共23頁第一頁，共24頁。 第（二）種器件程類繁多，大致分成： 交流粉末電致發光(f un)（ACEL）; 直流粉末電致發光(f un)（DCEL）; 交流薄膜電致發光(f un)（ACTFEL）; 直流薄膜電致發光(f un)（DCTFEL）。 低能電致發光(f un)是指某些高電導熒光粉在低能電子注入時的激勵發光(f un)現象。第2頁/共23頁第二頁，共24

3、頁。6.5.1、高場交流、高場交流(jioli)電致發光顯示電致發光顯示圖6.5.1 ACEL結構圖第3頁/共23頁第三頁，共24頁。 交流電致發光顯示是目前高場電致發光顯示的主流。ACEL結構如圖6.5.1所示。 它是將電致發光粉ZnS:CuCl或（ZnCd）S:CuBr混合在環氧樹脂和氰乙基醣的混合物的有機介質中，兩端夾有電極，其中一個為透明電極。另一個是真空蒸鍍鋁或銀電極，構成一個EL。 實質上，ACEL是大量幾微米到幾十微米的發光粉狀晶體懸浮(xunf)在絕緣介質中的發光現象，也稱德斯垂效應。ACEL所加的電壓通常為數百伏。ACEL是晶體內的發光線發光，不是體發光。線發光強度可達3.4

4、105cd/m2，總體發光亮度約40cd/m2功率轉換效率為1/%，壽命約1000小時。 第4頁/共23頁第四頁，共24頁。 高場電致發光的機制存在許多有趣的物理問題，最近仍在不斷的探討，它與EL材料中的電子在高電場下作用下的加速產生熱電子，熱電子碰撞ZnS格使之離化產生電子空穴對，當電子重新被這些離化的施主和受主俘獲時，產生復合發光，也可以通過熱電子直接碰撞發光中心(zhngxn)發光（如ZnS基質發光材料中的施主-受主對，或摻雜的Mn2+，或一些三價稀土離子），電子空穴對的復合能量也可以直接傳遞給發光中心(zhngxn)而發光。 第5頁/共23頁第五頁，共24頁。6.5.2、高場薄膜電致發

5、光（、高場薄膜電致發光（TFEL） 目前的ACTFEL多采用雙絕緣層ZnS:Mn薄膜結構。器件由三層組成，如圖6.5.2所示。 器件由三層組成，發光層夾在兩絕緣層間，起消除漏電流(dinli)與避免擊穿的作用。 摻不同雜質則發不同的光，其中摻Mn的發光效率最高，加200V，5000Hz電壓時，亮度高達5000cd/m2。 ACTFEL具有記憶效應，通常室內光照度下，記憶可維持幾分鐘，在黑暗中可保持十幾個小時。第6頁/共23頁第六頁，共24頁。 記憶效應可以解釋為：脈沖電壓產生強電場(din chng)，使發光層中電子加速。在這些電子穿過發光層時，激發錳發光中心。已穿過發光層的電子便在發光層與絕

6、緣層的界面上積累起來，這些電子在電場(din chng)移去后仍將留在界面處，于是在發光層兩邊形成極化電荷。如果下一個脈沖與上一個脈沖同方向，則極化電場(din chng)將抵消脈沖電壓產生的電場(din chng)的大部分，所以發光亮度變小。反過來，如果下一脈沖方向反轉，則極化電場(din chng)與脈沖電壓產生的電場(din chng)疊加，總電場(din chng)變大，所以發光亮度增加。利用記憶效效可以制成具有灰度級的記憶板，作為視頻顯示板用的記憶板能夠具有幀儲存的能力。第7頁/共23頁第七頁，共24頁。圖6.5.2 ACTFEL結構(jigu)示意圖1金屬電極；2絕緣層；3發光層；

7、4絕緣層；5透明電極；玻璃襯底第8頁/共23頁第八頁，共24頁。 ACTFEL優點是壽命長（大于2萬小時），亮度高，工作溫度寬（-55+125），缺點是只有摻Mn的發光效率高，且為橙黃色，對全色顯示要求三基色研制高效的發光材料是當今研究的課題。EL器件目前已被應用在背光源照明(zhomng)上，在汽車、飛機及其他設備儀器儀表、手機、手表、電子鐘、LCD模塊、筆記本電腦顯示器等方面獲得應用。也作為交通安全標志，公司標志，出口通道等發光指示牌上的發光顯示器件。第9頁/共23頁第九頁，共24頁。6.5.3、OLED圖6.5.3 柯達L633數碼相機(sh m xin j)顯示屏第10頁/共23頁第十

8、頁，共24頁。 有機發光顯示器（OLED）又稱有機EL，是以有機薄膜作為發光體的自發光顯示器件。 它是固體(gt)自發光器件，可適應惡劣工作環境；它響應時間短、發光效率高、視角寬、對比度高；它可在5V10V的低電壓下工作，功耗低，工藝簡單；制造成本低、有機發光材料眾多、覆蓋發光光譜從紅外到紫外，適合全彩色顯示；價廉、易于大規模生產；OLED的生產更近似于精細化工產品，可在塑料、樹脂等不同的材質上生產，產品的機械性能好，不僅可以制造出筆記本電腦、臺式機適用的顯示器，還有可能創造出墻壁大小的屏幕、可以彎曲折疊的屏幕。人們預言，隨著規模量產的到來，OLED可以比LCD成本低20%。第11頁/共23頁

9、第十一頁，共24頁。圖6.5.4 可以(ky)卷起來的顯示器第12頁/共23頁第十二頁，共24頁。圖6.5.5 典型雙異質(y zh)結結構第13頁/共23頁第十三頁，共24頁。 OLED已成為當今超薄、大面積平板顯示器件研究的熱門。 1963年Pope發表了世界上第一篇有關OLED的文獻，當時使用數百伏電壓，加在有機芳香族Anthracene（葸）晶體上時，觀察到發光現象。但由于電壓過高，發光效率低，未得到重視。 直到1987年伊士曼柯達公司的C.W. Tang及Steve Van Slyke等人發明以真空蒸鍍法制成多層式結構的的OLED器件后，研究開發才活越起來。同年，英國劍橋大學開文迪施

10、實驗室的Jeremy Burroughes證明高分子有機聚合物也有電致發光效應。 1990年英國劍橋大學的Friend等人成功的開發出以涂布方式將多分子應用在OLED上，即Polymer（多聚物，聚和物） LED，亦稱PLED。不但(bdn)再次引發第二次研究熱潮，更確立了OLED在二十一世紀產業中所占的重要地位。第14頁/共23頁第十四頁，共24頁。 目前正進入產業化階段。OLED在材料與技術專利部分主要有兩大陣營，分別為小分子及高分子材料。目前OLED量產的產品(chnpn)有90%以上為被動式單色或多彩小尺寸顯示器，應用市場主要為手機、PDA、手持游戲機和數字相機等。若從技術及市場發展趨

11、勢來看，OLED將會往主動式、全彩和大尺寸發展，進而直接威脅TFT-LCD和PDP等平面顯示器的市場。第15頁/共23頁第十五頁，共24頁。一、OLED器件的發光(f un)機制 OLED的基本原理為：加入一外加偏壓，使電子空穴分別經過空穴傳輸層與電子傳輸層后，進入一具有發光特性的有機物質，在其內部發生復合，激勵出一個激子，再將能量釋放出來回到基態，而這些釋放出來的能量中，通常由于發光材料的選擇及電子自旋的特性，只有25%（單重態到基態）的能量可以用來當作OLED的發光，其余(qy)75%（三重態到基態）的能量以磷光或熱的形式回歸到基態。選擇不同的發光材料（帶隙不同）可得到不同顏色的發光。第1

12、6頁/共23頁第十六頁，共24頁。 圖6.5.5所示的典型多層OLED結構，發光過程為：載流子注入是通過陰極和陽極注入到電極內側有機功能薄膜層，載流子分別從電子(dinz)傳輸層和空穴傳輸層向發光層遷移，電子(dinz)和空穴在發光層中相，相互束縛而形成激子（Exciton），激發態能量通過輻射躍遷到基態。 第17頁/共23頁第十七頁，共24頁。 由于(yuy)OLED屬有機分子為主的非晶半導體器件，而無機發光器件（EL）則是以原子為主。 OELD的特性主要來自其分子之作用力而EL是來自其原子之作用力。 有機分子是共價鍵化合物，因其電子被局域化，故通導性不佳。然而有一類有機分子因其具有電子，而

13、在適當組合下，這些電子不會被局域化，而其鍵結是以單、雙鍵方式交互形成，故此類分子稱為共軛分子，而其特性因電子能夠在其共軛軌道上移動，故具有導通性。第18頁/共23頁第十八頁，共24頁。 利用此類單體分子便能聚合產生“共軛聚合物”。最早的共軛聚合物即為聚乙烯，其具有高導度。有機半導體因其導電程度介于導體與半導體之間，故其應用范圍也非常廣，多用于電磁波遮蔽體、抗靜電涂布等。而應用其摻雜及去摻雜之行為，發展了充電式電池、智能電變色窗、太陽電池、光存儲、非線性光學器件等。當前(dngqin)最熱門的應用則是OLED。第19頁/共23頁第十九頁，共24頁。二、OLED器件(qjin)的分類 一般說來，O

14、LED顯示器依驅動(q dn)方式分為被動式和主動式兩類。 其電路原理如圖6.5.6所示。 被動式無源(w yun)矩陣 主動式有源矩陣圖6.5.6 主、被動式OLED電原理圖第20頁/共23頁第二十頁，共24頁。 被動式適合用在小尺寸的面板，因為其瞬間亮度與陰極掃瞄列數成正比，所以需要在高脈沖電流下操作(cozu)，會使像素的壽命縮短。且因為掃描的關系也使其分辨率受限制，因其成本低廉、工藝簡單，適用于低信息量的顯示，如字符顯示。第21頁/共23頁第二十一頁，共24頁。 主動式與被動式特性相反，成本較昂貴(nggu)、制造較復雜，它在面板上增加了一層電子底板，每個像素通過在電子底板上相應的薄膜晶體管和電容器來進行獨立的尋址。即每個像素可連續與獨立驅動，并可記憶驅動信號，不需在高脈沖電流下操作，效率較高，壽命也可延長，適用于大尺寸、高分辨率之高信息容量的全彩化OLED顯示產品。 第22頁/共23頁第二十二頁，共24頁。謝謝您的觀看(gunkn)！第23頁/共23頁第二十三頁，共24頁。NoImage內容(ni