OLED技术达到实用化相关解析方案

    目前，OLED的研究重点是提高器件的稳定性、发光效率和高质量动态显示的驱动技术以达到实用化的要求.本文从实用的角度出发,首先论述了稳定的绿色有机薄膜电致发光器件的研制，阐述了96×64点阵的PM-OLED显示屏的制作

    1. 引言

    有机电致发光显示（OLED）技术是下一代最有竞争力的平板显示技术。目前， OLED的研究重点是提高器件的稳定性、发光效率和高质量动态显示的驱动技术以达到实用化的要求.本文从实用的角度出发,首先论述了稳定的绿色有机薄膜电致发光器件的研制，阐述了96×64点阵的PM-OLED显示屏的制作，重点论述了利用Solomon公司的新产品,集控制器、行驱动器和列驱动器于一体的专用于OLED显示控制驱动电路SSD1303和单片机AT89C51驱动OLED显示屏的方法。本文工作结果是从实验室到应用的尝试,为OLED的实际应用提供了一种可行的方法。

    2.矩阵显示屏的制备

    2.1 OLED采用的结构及材料

    OLED的结构采用目前较为成熟的多层结构,即在阳极和阴极之间夹多层有机薄膜组成的稳定的绿色有机薄膜电致发光器件。结构为ITO/CuPc/NPB/Alq3:QA/Mg:Ag。

    为了有效地从阳极注入空穴,要求阳极的功函数尽可能高,采用ITO（铟锡氧化物）作阳极.

    为了有效地向有机材料注入电子,阴极材料的功函数要低。如Mg、Li等,但由于它们在空气中易氧化而不稳定,因此可采用与其它稳定金属合金的办法,我们采用Mg:Ag做阴极,既可以提高器件量子效率和稳定性,还可以在有机膜上形成稳定坚固的金属薄膜。

    加入CuPc（酞菁铜）缓冲层,是为了提高器件稳定性和寿命.NPB（二胺衍生物: N,N’-二（1-萘基）-N,N’-二苯基-1,1’-联苯-4,4’-二胺）为空穴传输层。电子传输层兼发光层为Alq3（8-羟基喹啉铝），它既是一种电致发光材料,也是一种电子传输材料。传输层的引入是为了改善电子和空穴的注入平衡,以提高 器件的发光效率.QA（喹吖啶酮）为器件产生绿光的掺杂剂，而掺QA的器件在稳定性上具有优势。

    2.2 显示屏的制备

    PM-OLED使用普通的矩阵交叉屏, OLED位于交叉排列的阳极和阴极中间,通过对阳极和阴极组合的选通,可以控制每一个OLED的点亮。

    矩阵显示屏的 制备是在ITO导电玻璃上采用光刻工艺形成X方向的条状电极（阳极）,其线宽为0.4mm,线间距0.1mm,然后在上面相继蒸发上CuPc、NPB、 Alq3及掺杂剂QA,最后制作Y方向的金属Mg:Ag合金电极（阴极）,其线宽也为0.4mm,线间距0.1mm,制作了每个像素尺寸 0.4×O.4（mm2）, 矩阵显示屏分辩率96×64,有效面积48×32 mm2. 由于ITO表面的清洁程度对器件的性能影响极大,在蒸发之前,要对ITO基片进行清洁处理,包括超声清洗、经有机溶剂蒸汽脱脂处理后,再用去离子水多次冲洗和氧等离子体处理等。

    我们采用PR650、Keithley 2400 Source Meter等测试仪对像素特性进了测量，当外加电压>15V时，器件所能达到的亮度>10000cd/m2 。当电流密度为20mA/cm2时,器件的亮度是1900 cd/m2 ，由于OLED属于电流型器件，显示器的亮度可用电流来控制。我们用归一化亮度（亮度/初始亮度）与工作时间（小时）的关系曲线来表示器件衰退曲线,初始 亮度为420 cd/m2,半亮度寿命为3300小时, 当初始亮度为100 cd/m2,半亮度寿命为13860小时,因此显示屏完全达到了实用化要求。