OLED技術是繼CRT、PDP及LCD之后的新(xin)一(yi)(yi)代(dai)平板顯(xian)示技術，具有(you)(you)顯(xian)著的新(xin)興(xing)產業特征。OLED是利用有(you)(you)機半導體材料(liao)在電場作用下發光的顯(xian)示技術，是一(yi)(yi)種(zhong)新(xin)型的純固體 （CRT和(he)PDP等離(li)子都擁(yong)有(you)(you)真(zhen)空技術，LCD液晶則(ze)擁(yong)有(you)(you)液態技術）顯(xian)示技術，OLED兼(jian)具CRT和(he)LCD兩種(zhong)顯(xian)示技術的優(you)勢。
OLED多(duo)(duo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)結構(gou)如(ru)圖一(yi)所(suo)示(shi)，可包(bao)括陽極(Anode)、空穴(xue)注(zhu)入層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(HIL)、空穴(xue)傳輸(shu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(HTL)、有(you)機發(fa)(fa)光層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(EL)、電(dian)子(zi)傳輸(shu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ETL)、電(dian)子(zi)注(zhu)入層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(EIL)、及陰極(Cathode)，在設計上(shang)究竟選(xuan)用(yong)多(duo)(duo)少層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)材(cai)(cai)料，須視各層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)材(cai)(cai)料能階(jie)分(fen)布(bu)狀況而(er)定。采用(yong)多(duo)(duo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)結構(gou)的(de)目的(de)是為(wei)了造成如(ru)階(jie)梯形(xing)式的(de)能階(jie)狀態，如(ru)圖二(er)所(suo)示(shi)，使分(fen)別從陽極和(he)陰極所(suo)提(ti)供的(de)空穴(xue)和(he)電(dian)子(zi)，更容易傳輸(shu)至發(fa)(fa)光層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)結合而(er)后放(fang)出(chu)光子(zi)。而(er)在材(cai)(cai)料的(de)使用(yong)上(shang)，會適量加入Dopant來調(diao)節所(suo)需(xu)的(de)能階(jie)狀態。各層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)材(cai)(cai)料及Dopant，請參(can)閱表(biao)一(yi)及表(biao)二(er)。
全球主要OLED設備制造商
就OLED設備制造商(shang)而言，主要(yao)包(bao)括：有機蒸鍍(du)和封裝等(deng)(deng)無源有機發(fa)光顯示（PM-OLED）用關(guan)鍵設備，濺鍍(du)臺、等(deng)(deng)離(li)子體(ti)增強化學氣相沉積(ji)（PECVD）系統(tong)、真空(kong)熱蒸發(fa)系統(tong)（VTE）等(deng)(deng)AM-OLED用薄膜晶體(ti)管（TFT）薄膜沉積(ji)設備，涂膠機、曝光機、干濕法(fa)刻蝕機等(deng)(deng)AM-OLED用TFT圖形(xing)制作設備，退火爐、退火氣體(ti)管道、激光退火設備等(deng)(deng)AM-OLED用TFT退火設備，TFT電學測(ce)(ce)試(shi)設備、OLED光學測(ce)(ce)試(shi)設備等(deng)(deng)AM-OLED用檢測(ce)(ce)設備，激光修(xiu)補(bu)(bu)機等(deng)(deng)AM-OLED用缺陷檢測(ce)(ce)修(xiu)補(bu)(bu)設備等(deng)(deng)。目前，全(quan)球(qiu)主要(yao)的設備商(shang)集中(zhong)在韓日兩(liang)國，如圖所示。
圖為全球OLED設備主(zhu)要制造商一覽(lan)表
組成OLED的五大材料
1、陽極材料
OLED的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)材(cai)料主要(yao)作器件(jian)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)之用，要(yao)求其功函(han)(han)數盡可能(neng)的(de)(de)(de)高，以便提高空穴(xue)的(de)(de)(de)注入效率(lv)(lv)。OLED器件(jian)要(yao)求電極(ji)(ji)必須(xu)有(you)一側是透(tou)明的(de)(de)(de)，因(yin)此通常選用功函(han)(han)數高的(de)(de)(de)透(tou)明材(cai)料ITO導電玻璃作陽(yang)極(ji)(ji)。ITO（氧(yang)化銦錫）玻璃在400nm～1000nm的(de)(de)(de)波長(chang)范(fan)圍(wei)內透(tou)過(guo)(guo)率(lv)(lv)達80%以上(shang)，而(er)且在近紫外區也有(you)很高的(de)(de)(de)透(tou)過(guo)(guo)率(lv)(lv)。
作(zuo)為顯示(shi)器件還(huan)要求陽極透(tou)明，一般(ban)采用的有Au、透(tou)明導(dao)電聚(ju)合物（如聚(ju)苯(ben)胺）和ITO導(dao)電玻(bo)璃，常用ITO玻(bo)璃。
2、陰極材料
OLED的(de)陰極材料主要作(zuo)器件(jian)的(de)陰極之用(yong)，為(wei)(wei)提(ti)高(gao)電(dian)子的(de)注(zhu)入效(xiao)率，應(ying)該選用(yong)功(gong)函(han)數(shu)盡可(ke)能低(di)的(de)金屬(shu)材料，因為(wei)(wei)電(dian)子的(de)注(zhu)入比空穴(xue)的(de)注(zhu)入難(nan)度要大(da)(da)些。金屬(shu)功(gong)函(han)數(shu)的(de)大(da)(da)小嚴重(zhong)的(de)影響著OLED器件(jian)的(de)發光效(xiao)率和(he)使用(yong)壽(shou)命，金屬(shu)功(gong)函(han)數(shu)越(yue)低(di)，電(dian)子注(zhu)入就(jiu)越(yue)容(rong)易(yi)，發光效(xiao)率就(jiu)越(yue)高(gao)；此外，功(gong)函(han)數(shu)越(yue)低(di)，有機/金屬(shu)界面勢壘越(yue)低(di)，工作(zuo)中產(chan)生(sheng)的(de)焦(jiao)耳(er)熱就(jiu)會越(yue)少，器件(jian)壽(shou)命就(jiu)會有較大(da)(da)的(de)提(ti)高(gao)。
OLED的(de)陰極通常采用(yong)以(yi)下幾種：
（1）單層金屬陰極。如Ag、Al、Li、Mg、Ca、In等，但它(ta)們在空氣中(zhong)很容易被氧(yang)化(hua)，致使(shi)器件不穩定、使(shi)用壽命縮短，因(yin)此(ci)選擇合金做陰極或(huo)增加緩沖層來避免(mian)這一問題。
（2）合金陰極。為(wei)了既(ji)能提高器(qi)(qi)件的(de)(de)發(fa)光效(xiao)率，又能得到穩定(ding)的(de)(de)器(qi)(qi)件，通常(chang)采用金(jin)(jin)屬(shu)(shu)合(he)金(jin)(jin)作為(wei)陰極(ji)。在蒸(zheng)發(fa)單一金(jin)(jin)屬(shu)(shu)陰極(ji)薄膜時，會形成大量(liang)的(de)(de)缺(que)陷(xian)，造成耐氧化(hua)性(xing)(xing)變(bian)差；而(er)蒸(zheng)鍍合(he)金(jin)(jin)陰極(ji)時，少量(liang)的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)會優先(xian)擴(kuo)散到缺(que)陷(xian)中，使整個有機層變(bian)得很穩定(ding)。將性(xing)(xing)質活潑的(de)(de)低功(gong)函(han)數金(jin)(jin)屬(shu)(shu)和化(hua)學性(xing)(xing)能較穩定(ding)的(de)(de)高功(gong)函(han)數金(jin)(jin)屬(shu)(shu)一起蒸(zheng)發(fa)形成金(jin)(jin)屬(shu)(shu)陰極(ji)、如Mg:Ag（10:1），Li:Al (0.6%Li) 合(he)金(jin)(jin)電極(ji)，功(gong)函(han)數分別為(wei)3.7eV和3.2eV。)
優點：提(ti)高(gao)器件量(liang)子效率(lv)和穩定(ding)性(xing)；能在(zai)有機膜(mo)上形成(cheng)穩定(ding)堅固(gu)的(de)金(jin)屬(shu)薄膜(mo)。
（3）層狀陰極。這種陰極是在發光(guang)層與金屬電極之間加入一層阻擋層，如LiF、CsF、RbF等，它們與Al形成雙(shuang)電極，可(ke)得到更(geng)高的(de)發光(guang)效率(lv)和更(geng)好的(de)I-V特(te)性(xing)曲線。阻擋層可(ke)大幅度(du)的(de)提高器件的(de)性(xing)能。
（4）摻雜復合型電極將(jiang)摻雜有低功函數金屬的有機層夾(jia)在陰極和有機發光層之(zhi)間，可大(da)大(da)改善(shan)器(qi)件(jian)(jian)性能，其典型器(qi)件(jian)(jian)是(shi)ITO/NPD/AlQ/AlQ（Li）/Al，最大(da)亮度可達(da)30000cd/m2，如(ru)無摻Li層器(qi)件(jian)(jian)，亮度為3400 cd/m2。
3、緩沖層材料
在OLED中空穴(xue)的傳輸(shu)(shu)速率約為(wei)電子(zi)傳輸(shu)(shu)速率的兩倍(bei)，為(wei)了防(fang)止空穴(xue)傳輸(shu)(shu)到有機/金屬陰(yin)極界面引起(qi)光的猝滅，在制備器件時需(xu)引入(ru)緩(huan)(huan)沖層CuPc。CuPc 作為(wei)緩(huan)(huan)沖層，不僅可以降(jiang)低(di)ITO/有機層之間的界面勢(shi)壘，而且還可以增加ITO/有機界面的粘合程度，增大空穴(xue)注(zhu)入(ru)接觸，抑制空穴(xue)向HTL層的注(zhu)入(ru)，使電子(zi)和(he)空穴(xue)的注(zhu)入(ru)得以平衡(heng)。
4、載流子傳輸材料
OLED器(qi)件(jian)要(yao)求從陽極注入的(de)空(kong)穴與從陰極注入的(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)能相(xiang)對平衡的(de)注入到(dao)發光(guang)層(ceng)(ceng)中(zhong)，也就(jiu)是(shi)要(yao)求空(kong)穴和電(dian)(dian)(dian)子(zi)的(de)注入速(su)率應該基本相(xiang)同，因此有(you)必要(yao)選擇合適的(de)空(kong)穴與電(dian)(dian)(dian)子(zi)傳(chuan)輸(shu)材(cai)(cai)(cai)料。在器(qi)件(jian)的(de)工作過程中(zhong)，由(you)于發熱可能會(hui)引起傳(chuan)輸(shu)材(cai)(cai)(cai)料結晶，導致OLED器(qi)件(jian)性能衰減，所以我們(men)應選擇玻璃化(hua)溫度（Tg）較高(gao)的(de)材(cai)(cai)(cai)料作為傳(chuan)輸(shu)材(cai)(cai)(cai)料。試驗中(zhong)通常選用NPB作為空(kong)穴傳(chuan)輸(shu)層(ceng)(ceng)，而選用Alq3作為電(dian)(dian)(dian)子(zi)傳(chuan)輸(shu)材(cai)(cai)(cai)料。
1）空穴輸送材料(liao)（HTM）
要求HTM有高的熱(re)穩定性，與陽(yang)極形(xing)成小的勢(shi)壘，能真空(kong)蒸鍍形(xing)成無針孔薄(bo)膜(mo)。最常用的HTM均(jun)為芳香多(duo)胺(an)類化合物，主要是三芳胺(an)衍生物。
TPD：N，N′-雙(shuang)（3-甲基苯(ben)基）-N，N′-二(er)(er)苯(ben)基-1，1′-二(er)(er)苯(ben)基-4，4′-二(er)(er)胺；
NPD：N，N′-雙(shuang)（1-奈基）-N，N′-二苯基-1，1′-二苯基-4，4′-二胺;
2）電子輸運材料(ETM)
要求(qiu)ETM有(you)適(shi)當的(de)電子(zi)輸(shu)運能力，有(you)好(hao)的(de)成(cheng)膜性和穩(wen)定性。ETM一般采用具有(you)大(da)的(de)共(gong)扼平面的(de)芳香族化合(he)物
如8-羥基(ji)喹(kui)啉鋁(lv)（AlQ），1，2，4一三唑衍生物(wu)（1，2，4-Triazoles，TAZ）,PBD，Beq2，DPVBi等，它們同時又是好的發光(guang)材料(liao)。.?3
5、發光材料
發(fa)光(guang)材料是OLED器件(jian)中最重要的(de)(de)材料。一般發(fa)光(guang)材料應該具(ju)備發(fa)光(guang)效(xiao)率高、最好具(ju)有電子或空(kong)穴傳輸性(xing)能或者兩者兼有、真空(kong)蒸鍍(du)后可以制成穩定而均勻的(de)(de)薄膜、它們(men)的(de)(de)HOMO和LUMO能量(liang)應該與相應的(de)(de)電極(ji)相匹配等特性(xing)。
在小分(fen)子發(fa)光(guang)(guang)(guang)材(cai)(cai)料(liao)中，Alq3是(shi)直接(jie)單獨使用(yong)作(zuo)為發(fa)光(guang)(guang)(guang)層的材(cai)(cai)料(liao)。還有(you)的是(shi)本(ben)身不能單獨作(zuo)為發(fa)光(guang)(guang)(guang)層，摻(chan)雜(za)在另一種(zhong)基質材(cai)(cai)料(liao)中才能發(fa)光(guang)(guang)(guang)，如(ru)紅光(guang)(guang)(guang)摻(chan)雜(za)劑(ji)(ji)DCJTB，綠(lv)光(guang)(guang)(guang)摻(chan)雜(za)劑(ji)(ji)DMQA，藍光(guang)(guang)(guang)摻(chan)雜(za)劑(ji)(ji)BH1，BD1等(deng)。Alq3是(shi)一種(zhong)既(ji)可以(yi)作(zuo)為發(fa)光(guang)(guang)(guang)層材(cai)(cai)料(liao)，又(you)可以(yi)兼做電子傳輸層材(cai)(cai)料(liao)的一種(zhong)有(you)機(ji)材(cai)(cai)料(liao)。
選擇(ze)發(fa)光材料應(ying)滿足下列條件：
A．高量(liang)子效(xiao)率的(de)熒光(guang)(guang)特性，熒光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜主要分布400nm～700nm可見光(guang)(guang)區(qu)域。
B．良(liang)好(hao)的(de)半導(dao)體特性(xing)，即(ji)具有(you)高(gao)的(de)導(dao)電率，能傳導(dao)電子(zi)或(huo)空穴(xue)或(huo)兩者兼(jian)有(you)。
C．好的成(cheng)膜性，在(zai)幾十納米(mi)的薄層中不產生針孔。
D．良好的熱穩定性。
按化合物(wu)的分(fen)(fen)子結構，有(you)機(ji)發光材料(liao)一(yi)般分(fen)(fen)為兩大類：#p#分(fen)(fen)頁標題(ti)#e#
(1)高(gao)分子聚合(he)物(wu)(wu)(wu)，分子量(liang)10000～100000，通常是導電共軛(e)(e)聚合(he)物(wu)(wu)(wu)或半(ban)導體(ti)共軛(e)(e)聚合(he)物(wu)(wu)(wu)，可用旋涂方法成膜，制(zhi)作簡(jian)單，成本低，但(dan)其純度不易(yi)提高(gao)，在耐久性，亮度和顏色方面比小分子有機化合(he)物(wu)(wu)(wu)差。
(2) 小(xiao)分(fen)(fen)子(zi)(zi)有(you)機(ji)化(hua)合(he)物，分(fen)(fen)子(zi)(zi)量為500～2000，能用(yong)真(zhen)空蒸鍍方法成膜，按分(fen)(fen)子(zi)(zi)結(jie)構又分(fen)(fen)為兩類:有(you)機(ji)小(xiao)分(fen)(fen)子(zi)(zi)化(hua)合(he)物和配(pei)合(he)物。
1) 有(you)機小(xiao)分子發光材料
主(zhu)要為有(you)(you)機(ji)(ji)染(ran)料(liao)，具有(you)(you)化學修飾性強(qiang)，選擇范圍廣，易于提純(chun)，量子(zi)效率高，可產生(sheng)紅、綠、藍(lan)、黃等各(ge)種(zhong)顏色發(fa)射(she)峰(feng)等優點，但大多數有(you)(you)機(ji)(ji)染(ran)料(liao)在固態時存(cun)在濃度(du)淬(cui)滅等問題，導致發(fa)射(she)峰(feng)變寬或紅移(yi)，所以(yi)一般將(jiang)它們以(yi)低濃度(du)方式摻(chan)雜(za)在具有(you)(you)某種(zhong)載流子(zi)性質的主(zhu)體(ti)中，主(zhu)體(ti)材料(liao)通常與(yu)ETM和HTM層采(cai)用相同(tong)的材料(liao)。摻(chan)雜(za)的有(you)(you)機(ji)(ji)染(ran)料(liao)，應滿足以(yi)下條件：
a. 具有(you)高的熒光量(liang)子效率
b. 染(ran)(ran)料(liao)的(de)(de)吸收光譜與(yu)主體(ti)的(de)(de)發射光譜有好(hao)的(de)(de)重(zhong)疊(die)，即主體(ti)與(yu)染(ran)(ran)料(liao)能量(liang)(liang)適配，從主體(ti)到染(ran)(ran)料(liao)能有效地(di)能量(liang)(liang)傳遞；
c. 紅(hong)綠蘭(lan)色的(de)發射峰盡可(ke)能窄(zhai)，以獲得好的(de)色純；
d. 穩(wen)定性好，能蒸發。
（1）紅(hong)光材(cai)料)I4 k9 S) L8 t
主要有：羅丹明類染料，DCM，DCT，DCJT，DCJTB，DCJTI和TPBD等。
（2）綠光材料
主要有：香豆素染料Coumarin6(Kodak公(gong)司第一個采用)，奎丫啶(ding)酮（quinacridone,( Z$d$ QA）（先(xian)鋒公(gong)司專利），六苯并(bing)苯(Coronene)，苯胺(an)類(naphthalimide).
（3）藍光材料
主要有：N-芳香基苯并咪唑類；1，2，4-三唑衍(yan)生物（TAZ）（也(ye)是ETM材料(liao)）；1，3-4-噁二唑的(de)衍(yan)生物OXD-（P-NMe2）（高(gao)亮度；1000cd/m2）；雙芪類(Distyrylarylene)；BPVBi(亮度可達(da)6000 cd/m2。
2) 配(pei)合物發(fa)光材料
金(jin)屬配合物(wu)介于有(you)機(ji)與無機(ji)物(wu)之間，既有(you)有(you)機(ji)物(wu)的(de)高(gao)熒光(guang)量子效率(lv)，又有(you)無機(ji)物(wu)的(de)高(gao)穩(wen)定性，被(bei)視為最有(you)應(ying)用(yong)前景的(de)一類(lei)發光(guang)材料。
常用(yong)金(jin)屬(shu)離(li)子有(you)；Be2+ Zn2+ Al3+ Ca3+ In3+ Tb3+ Eu3+ Gd3+等。
主要(yao)配合(he)物發光材料有：8-羥(qian)基(ji)(ji)(ji)(ji)喹啉類，10-羥(qian)基(ji)(ji)(ji)(ji)苯(ben)并(bing)喹啉類，Schiff堿(jian)類，-羥(qian)基(ji)(ji)(ji)(ji)苯(ben)并(bing)噻唑（噁(wu)唑）類和羥(qian)基(ji)(ji)(ji)(ji)黃(huang)酮類等(deng)。
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