1.1前言

二十一世纪是一个信息爆炸的时代，社会的信息化特征越来越明显，信息将将成为生产生活中的第一要素。因此，更快更便捷的获取和交换信息变得十分必要。人类随时随地地通过网络、电视、手机等来获取生活、工作、娱乐信息的需求越来越强烈。研究表明，人类视觉系统相对于其他感官系统获得的信息量，占到了 70%，因此显示器在人类的视觉感官与电子机械间所扮演的介面功能，也愈来愈重要。随着科学技术的高速发展，显示器在不断地进行着改进和完善，从传统的阴极射线管(Cathode Ray Tube, CRT)显示器到厚度较薄且大尺寸的等离子显示器(Plasma Display Panel，PDP)，再到更为轻薄的液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)。目前，处于主流位置的 LCD液晶显示器，具有轻薄、能耗低、无辐射、画面柔和等优点，但 LCD 并非没有缺点，它有视角不够宽、响应速度不够快、温度特性差的问题。与此同时， LCD 本身不发光，并且无颜色，必须加装背光模组及彩色滤光片，对其重量、厚度、能耗以及成本都会产生不利影响。因此，高性能、低成本的显示器件的研究制造，成了信息技术发展的关键一步。

OLED作为一种新的平板显示技术成为了近年来最好的平板显示技术之一，能够满足未来显示器及相关应用最严苛的要求。近年来，随着对 OLED 研究的不断深入，OLED 技术趋于成熟，OLED 也逐步从实验室研究迈入了实用化和商品化的新时期。目前，全球多家电子产品公司已投入到 OLED 的研究和开发中，它具有广泛的应用前景和相关技术方面的迅猛发展，整体来讲 OLED 已经步入了产业化。

1.2 OLED 器件的结构和工作原理

1.2.1 OLED的器件结构

OLED 器件是典型的夹层式三明治结构，发光层被两侧电极夹在中间，并且至少有一侧的电极为透明电极以便获得面发光。根据有机膜的功能，器件结构可以分为以下几类^[1]：单层结构、双层结构、三层结构、多层结构。OLED 器件是载流子从阴极和阳极同时注入，将电能转化为光能，实现发光。施加外加电场时，空穴和电子分别从两个电极注入有机层的价带与导带中，再通过有机层传输空穴和电子。当它们在发光层相遇时形成激子，激子经辐射发光(磷光或荧光过程)从激发态回到基态^[2,3]。如图1-1所示：

图1-1 三层 OLED 的发光机制

1.2.2 OLED的工作原理

OLED的简化工作原理如图1-2所示，发光材料层夹在阴极和阳极之间。当器件被偏置，空穴注入HOMO能级，电子注入LUMO能级。电子和空穴都被传输到另一个电极。如果一个空穴和一个电子足够接近对方，它们可能会相互作用，并最终重组产生激子，直至发光。为了改善装置的注入和传输性能，通常使用多层结构^[4]。考虑到空穴与电子的有效传输，通常会在简单的三层器件中加入空穴注入层和空穴阻挡层。加入的空穴注入材料不仅能降低传输层与阳极的能垒差，还可以改善空穴与电子传输速率的差异，这样就能使得载流子在发光层结合。而增加空穴阻挡材料，则是为了增加电子传输层阻挡空穴的能力，且它的能级需在电子传输材料的 HOMO 与 LUMO 之间，才能保证电子自由传输到发光层。

图1-2 OLED的简化工作原理图^[4]