红光OLED器件有机薄膜工艺研究硕士学位论文文档格式.docx

红光OLED器件有机薄膜工艺研究硕士学位论文文档格式.docx

《红光OLED器件有机薄膜工艺研究硕士学位论文文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《红光OLED器件有机薄膜工艺研究硕士学位论文文档格式.docx（62页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

学科门类：

工学

学科名称：

微电子学与固体电子学

论文题目：

红光OLED器件有机薄膜工艺研究

学科名称：

微电子学与固体电子学

摘要

有机发光二极管（OLED）具有超轻、超薄、高亮度、低功耗、可弯曲、清晰度高、可视角度大、抗震性能好、响应速度快、成本低、像素本身发光等优点，OLED的显著优点使其成为继LCD出现的又一显示行业的耀眼明星。

随着国外OLED快速发展与影响，国内部分研究所、高校以及显示器行业的公司都正在致力于OLED的研究。

红光OLED被认为是目前在有机红、绿、蓝三基色显示中最薄弱的一环，因为红色发光的跃迁都是能隙较小的跃迁，很难与载流子传输层的能量匹配，因而不能有效地使电子和空穴在发光区复合。

课题主要对红光OLED进行实验研究，预期得到发光性能良好的红光OLED结构，为以后此类研究提供一定的参考。

实验主要使用科特真空机电设备厂生产的高真空有机／金属热蒸发（OLED）镀膜设备，采用真空蒸镀的方法，在ITO玻璃上依次蒸镀空穴注入材料2-TNATA、空穴传输材料NPB、发光层材料AlQ:

DCJTB、电子传输材料AlQ、电子注入材料LiF以及阴极材料Al，完成绿光和红光器件的制备，通过实验确定各个功能层的工艺条件，并制作绿光和红光OLED器件，研究各功能层参数对器件发光性能的影响。

实验研究内容主要包括：

（1）红光OLED器件基本结构设计；

（2）器件各功能层材料蒸镀工艺条件的实验研究；

（3）空穴注入层2-TNATA、电子注入层LiF以及发光层AlQ厚度对绿光OLED器件发光性能的影响；

（4）发光层掺杂DCJTB浓度对红光OLED器件发光性能的影响。

最终，经过对所制作器件的性能测试与原理分析得到红光OLED器件的优化结构为：

ITO/2-TNATA（20nm）/NPB（30nm）/AlQ:

2.5%DCJTB（50nm）/AlQ（30nm）/LiF（0.8nm）/Al（100nm）

关键词：

红光OLED；

载流子注入层；

发光层；

工艺研究

Title:

ORGANICTHIN-FILMTECHNOLOGYOFREDOLEDDEVICES

Major：

MicroelectronicsandSolidElectronics

Name：

JingbiaoNanSignature:

Supervisor：

Associateprof.TaoAnSignature:

Abstract

Organiclight-emittingdiode（OLED）withlightweight,ultra-thin,highbrightness,viewingangle,responsespeed,high-definition,lowpowerconsumption,excellentseismicperformance,flexible,lowmanufacturingcost,pixelluminous,etc.OLED'

sadvantagesmakeittobeabrightstar,followingLCDappearsinthedisplayindustry.WiththerapiddevelopmentandimpactofOLEDabroad,partoftheinstitutes,universities,thedisplayindustriesandcompaniesarecommittedtoOLEDresearchinChina.Becauseredlight-emittingtransitionsareabletomatchthesmallergaptransition,itisdifficulttomatchtheenergyofcarriertransportlayer,andthusitmakestheelectronandholeanoteffectiverecombinationintheemittingarea,redOLEDisconsideredtheweakestinthetrichromaticdisplays.ThemaintopicistheredOLEDexperiment,anditisexpectedthataredOLEDstructureisfound,whichhasagoodluminescentproperty.Thistopicprovidesareferenceforfutureresearchinsuchfield.

ThestudytousetheHighVacuumOrganic/MetalThermalEvaporationCoatingEquipment（OLED）,whichisprovidedbytheCô

teVacuumElectricalEquipmentFactory.Byvacuumevaporationmethod,theholeinjectionlayer2-TNATAisdepositedonITOglassfollowedbyholetransportlayerNPB,emittinglayerAlQ:

DCJTB,electrontransportlayerAlQ,electroninjectionlayerLiFandcathodelayerAl.Todeterminetheprocessconditionofeachfunctionallayerthroughexperiments.Finally,thepreparationofthegreenandreddevicesarecompleted,thenwecanfindthathowtheparametersoffunctionallayersaffecttheluminescentproperties.Alltheexperimentalresearchesinclude:

（1）RedOLEDdevicestructuredesign;

（2）Theexperimentalstudyofeachfunctionallayer'

sevaporationprocess;

（3）Holeinjectionlayer2-TNATA,electroninjectionlayerLiFandlight-emittinglayerAlQthicknessesaffectthegreenOLEDluminescentproperties;

（4）Light-emittinglayerdopedwithDCJTB,whichhasdifferentconcentrationsaffectstheredOLEDluminescentproperties.Intheend,aftertheOLEDdevicesperformancetestingandtheprincipleanalysis,theoptimalstructureoftheredOLEDdeviceisshownasfollows:

ITO/2-TNATA（20nm）/NPB（30nm）/AlQ:

2.5%DCJTB（50nm）/AlQ（30nm）/LiF（0.8nm）/Al（100nm）.

Keywords:

RedOLED;

Carrierinjectionlayer;

Light-emittinglayer;

Process

目录

1前言1

1.1有机发光二极管（OLED）的发展历史1

1.2国外发展现状2

1.3国内发展现状4

2有机发光二极管（OLED）6

2.1OLED的结构6

2.1.1单层器件结构6

2.1.2双层器件结构6

2.1.3三层器件结构7

2.1.4多层器件结构8

2.2OLED的发光机理9

2.2.1载流子注入9

2.2.2载流子传输11

2.2.3载流子复合发光13

2.3OLED器件材料15

2.3.1阴极材料15

2.3.2阳极材料16

2.3.3空穴注入材料16

2.3.4空穴传输材料18

2.3.5电子注入材料19

2.3.6电子传输材料19

2.3.7发光材料21

3红光OLED结构的设计及各层材料的蒸镀工艺26

3.1红光OLED结构的设计26

3.2红光OLED各功能层材料27

3.2.1红光OLED电极材料27

3.2.2红光OLED载流子注入材料28

3.2.3红光OLED载流子传输材料28

3.2.4红光OLED发光材料30

3.3OLED器件各功能层的蒸镀工艺31

3.3.1空穴注入材料2-TNATA的工艺31

3.3.2空穴传输材料NPB的工艺32

3.3.3发光层掺杂材料DCJTB的工艺33

3.3.4电子传输材料AlQ的工艺34

3.3.5层状阴极LiF∕Al的工艺35

3.4本章小结35

4OLED器件制作与性能影响36

4.1OLED器件的制作过程36

4.1.1ITO玻璃的清洗36

4.1.2OLED器件各功能层的蒸镀37

4.1.3OLED器件的性能测试38

4.2绿光OLED结构的优化39

4.2.1空穴注入层2-TNATA厚度的优化39

4.2.2电子注入层LiF厚度的优化41

4.2.3发光层AlQ厚度的优化43

4.3红光OLED发光层掺杂浓度的优化45

5结论48

致谢50

参考文献51

1前言

1.1有机发光二极管（OLED）的发展历史

液晶显示器（LiquidCrystalDisplay，简称LCD）、等离子显示器（PlasmaDisplayPanel，简称PDP）、场致发光显示器（FieldEmissionDisplay，简称FED）、电致发光显示器（Electroluminescentdisplays，简称ELD）、真空荧光显示器（VacuumFluorescentDisplay，VFD）、数码显示器（LiguidCrystalonSilicon，简称LCOS）、数字光处理器（DigitalLightProcession，简称DLP）、有机发光二极管（OrganicLight-EmittingDiodes，简称OLED）等是目前主要的平板显示器（FlatPanelDisplay，简称FPD），FPD是目前最重要的光电产品[1]之一，与人们的日常生活紧密相关，国内外光电企业多年来一直在不断地努力研发新的平板显示器件，以满足人类新的需求。

新一代平板显示器要能满足人们所需要的性能更好、并且符合未来生活的要求