X
NPB 31 nm NPB 34 nm NPB 36 nm NPB 43 nm NPB 52 nm
500
2
600
500 600 Wavelength (nm)
700
800
Current density (mA/cm )
串接OLED器件
OLED的基本参数
发光效率公式
外部量子效率的计算
由于全反射造成的光损失的估算
Picture of TFT unit enlarged 640 times
Luminance Unit enlarged 160 times
非晶硅（a-Si ） TFT
左图： ITO/Ni硅化物源/漏
接触层的a-Si:H TFT截面图
右图： 显微镜下a-Si TFT阵列图
沟道 参数
对于TFT来说，L/W 长宽比是一个重要参数，沟道 长度 L 越短其载流子越容易跨越，所以沟道的长 度越短越好，宽度 W 决定了输出电流的大小。
等离子体显示 (PDP) 等离子体显示 (PDP)
结 结 构 构
PDP PDP
等离子显示 ((PDP) 等离子显示 PDP)
场发射(FED)
场发射起源于尖端放电，随着集成电路工艺发展得到 了很快发展。在上世纪末在美国很热，但由于稳定性问题 未能解决，因此未能实现产业化。
场发射(FED) 场发射(FED)
TFT 的主要参数
主 要 参 数 半导体有源层载流子的迁移率：μeff 开态电流Ion 关态电流Ioff 开关电流比：Ion/Ioff
阈值电压 Vth 亚阈值摆幅 SS=dVGS/d（logID）
开关电流
开态电流：
关态电流：
其中：
q-电荷电量，n-电子密度，p-空穴密度，Ci 绝缘层电容 率， μe-电子迁移率，μp-空穴迁移率，VG 栅极电压，VT 阈 值电压，VD 漏极电压
有源OLED的基本问题
TFT-OLED Unit
The Structure of color TFTOLED
SiON CF ITO MgAg/Ag White OLED 1 2 2 2 Drive TFT Glass 2 2 2 2 1 1 LTO
R
G
B
TFT- White OLED penal
电极接触 结结构
有源驱动OLED的底发射和顶发射结构
微腔顶发射OLED器件
主要工作及结论
4。微腔顶发射OLED器件的研究：利用C60 作为 Capping 层，并利用Transfer matrix theary 得到最佳厚 度提高效率1.6倍。利用NPB为微腔腔长调节，得到光波 的调节。这使得用MASK制造微腔集成有了可能。
因此我们必须在建设现代的平板显示的同时 研发下一代和跟踪再下一代的显示产品。培养我们 的技术骨干和研发团队，成为引领未来的先锋。
引言 三
目前TFT-LCD 是平板显示中的主流，PDP在大面积方面还可 与LCD一争 下一代的平板显示有可能就是OLED ，更可能是TFT-OLED 我这里所说的是可能并不是一定，是因为TFT-LCD还是十分强 大的，OLED还存在有一些缺陷。只有我们解决了目前OLED和 TFT-OLED存在的一些缺陷才有可能成为现实。 因此我们要清醒的认识到并不是我们能研制出一块7”的TFTOLED屏就万事大吉了。我们还需要研制出能与TFT-LCD相抗衡 的屏才是我们的真正的目标。这目标既艰巨又光荣。 在座的各位是未来的希望，担当建设我们国家的重任，而显 示技术也将是我们与国际竞争的重要方向之一，希望你们成 为这一领域的开拓者和新产业的建设者 我们国家虽然好像比较富裕，但这是靠大量的劳动积累的， 科技的含量还是很低的，我们需要居安思危，在高科技上做 出真正才成绩来！
如何计算 外量子效率
LUMO/HOMO能级的估算
OLED阳极和阴极
OLED的 I-V，V-B，I-B特性
单线态和三线态的比较
磷光OLED器件 磷光OLED器件 结构 结构
OLED器件的工艺过程
OLED彩色方案 OLED彩色方案
OLED器件的封装 OLED器件的封装
•操作温度<100度 •水气穿透率<10-6g/m2/day
0.8
Normalized intensity (a.u.)
1.0
0.6
3.0 2.5
0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 400
Y
0.4 0.2 0.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8
Yield (cd/A)
2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0 100 200 300 400
C60 0 nm C60 25 nm C60 30 nm C60 35 nm C60 40 nm C60 45 nm
无机的化合物半导体 直接带跃迁材料 完整的晶格结构 有自由载流子 能形成P-N结 有同质结和异质结
有机薄膜电致发光 （OLED）
有机薄膜电致发光的原理 有机薄膜电致发光的原理
有机薄膜电致发光显示 是87年美国柯达公司 C.W.Tang 小组发明的新 一代平板显示器件。 器件结构如图：在导电 玻璃上真空蒸发有机的 空穴传输层、发光层、 电子传输层（各数十纳 米），再蒸发金属背电 极（200纳米）。加的场发射器件正在兴起， 由于它可以用丝绢印刷的办 法来制作场发射层并有较好 的发射效率，因此使场发射 器件再度变热
无机薄膜电致发光
（TFEL）
无机薄膜电致发光结构
Insulating layer:Y2O3, Ta2O5, Si3N4… Luminescent layer: Orange: ZnS:Mn Green : ZnS:Tb,CaS:Ce, ZnS:Er Red : ZnS:Sm,CaS:Eu Blue : SrS:Ce,ZnS:Tm, SrGa2S4:Ce, CaGa2S4:Ce
单层膜封装的数据
基板 Glass Glass Glass Glass Glass Glass 封装材料 SiO2 MgF2 TiO Al2O3 MgO SiNX 膜厚 nm 1000 100 25 10 1100 200 水气穿透率 g/m2day 33.97 29.93 35.47 36.77 3.3
Alq3
S
N
DPVBi
N
O
N EL N 2
n
O
O
H3C
MEH-PPV
MEH-PPV
N O O Zn N
Coumarin 6
N
a-NPD
N
NH N
N
HN
Zn(BQOEH) Perylene
H3C
TPD
CH3
TPP
LED与OLED的比较
LED
材料 结合力 能带结构 结面 载流子状态 载流子迁移 率 载流子类型 发光跃迁 无机化合物如III-V，II-VI 共价键和离子键 有能带结构 有耗尽层 有自由载流子 0.几-10000cm2/vs 由有效 质量 电子和空穴 电子与空穴的直接复合，复 合效率高 欧姆接触 同质结和异质结
常用的几种有机发光和传输材料
1
N N
1
Alq3
O N O
N Al O N
1
O O
N Zn N
Zn(BQOEH )
0.5
α-NPD
0.5
0.5
0 300
400 500 600 700 Wavelength (nm)
800
0 300
400 500 600 700 Wavelength (nm)
800
OLED &TFT-OLED
张志林
“新型显示技术及其应用集成” 教育部重点实验室 “上海大学广电电子平板显示 联合工程技术中心”
有机薄膜电致发光 (OLED) 有机薄膜电致发光 (OLED) 与 与 有源有机薄膜电致发光屏 有源有机薄膜电致发光屏 （TFT-OLED） （TFT-OLED）
张志林
主要内容
TFT-对信号的记录是通过 “ON”态对像素 电容充电来实现的。 TFT-有源OLED对信号的储存是利用 “OFF”态来 实现的。
800
400 500 600 700 W a v e le n g th (n m )
800
0 300
400 500 600 700 Wavelength (nm)
800
Doped Type
主要的有机荧光掺杂材料
RED
NC CN
GREEN
BLUE
N O
O R1 CH3
Al
O
O N
N
N
N
DSB DCM Rubrene Alq
几种发光的平板显示的比较 几种发光的平板显示的比较
等离子体显示 Plasma Display Panel (PDP) 场发射 Field Emitting Display (FED) 无机薄膜电致发光 Thin Film Electroluminescence(TFEL) 发光二极管Light Emitting Diode(LED) 有机薄膜电致发光 Organic Thin Film Electroluminescence(OTFEL) Organic Light Emitting Diodes (OLED)
薄膜电致发光能带结构
薄膜电致发光矩阵显示屏结构
ZnS:Mn 薄膜电致发光矩阵屏
薄膜电致发光矩阵显示驱动电路
SrS:Ce兰色薄膜电致发光矩阵显示屏
此类显示屏的缺点是驱动电压高，工艺复杂
发光二极管（LED）
发光二极管具体结构
发光二极管（LED）原理
发光二极管的 能带结构
发光二极管的特点
多层膜封装
基板 PES Glass Glass PES 封装材料 SiNX/AlOX 膜厚 nm 200/20 水气穿透率 g/m2day 0.058 10-6 10-7 0.199