设计了用于发光二极管(LED) 微显示器折射率匹配层结构, 可以提高LED 微显示器的光学性能。倒装结构的LED微显示器出光面为蓝宝石(折射率约1.76), 它和空气的折射率(约为1.0)相差较大, 会有很大一部分光因为全反射而反射回器件内部被吸收, 导致器件的光效率降低。本文通过涂敷折射率匹配层硅胶(折射率约1.41～1.53)的方法, 改变器件表层的折射率使其和空气的折射率相匹配, 增加光逃逸锥角, 从而提高器件的光效率。结果表明涂敷硅胶可以提高光效率约25.75%, 在涂敷硅胶基础上盖玻璃片(折射率约1.47)可提高光效率约32.78%, 且硅胶涂敷前后器件的电学、光学、结温稳定性好。尽管增加的是侧方向的光通量, 但是其光效率的增加为高效率LED微显示的实现提供了参考依据。

2007年以有机发光二极管(OLED)为主屏的便携式手机将进入量产阶段.以此为突破口,便携式多媒体游戏机等也已列入采用OLED显示屏的考虑范围之内.但与薄膜晶体管有源驱动液晶(TFT AM-LCD)相抗衡,OLED有待进一步改进.本文从成本、功耗、寿命以及柔性化等方面对现行的OLED技术发展方向做了简要的阐述,并对其作了进一步的展望.

结合有机发光和光电二极管器件,制作了一种新型的有机光电开关器件。器件结构为:ITO/NPB/Alq3/CuPc/C60/NPB/Alq3/LiF/Al。其中,ITO(indium tin oxide,氧化铟锡)为正极,NPB[N,N′-di(naphthaleneyl)-N,N′-diphenylbenzidine]/Alq3[tris-(8-hydro-xyquinoline,8-羟基喹啉铝) aluminum]作为电致发光层,CuPc(Copper Phthalocyanine,酞菁铜)/C60为光电转换层,LiF/Al为器件负极,即两个电致发光层和一个光电转换层组成的三明治型结构。从低向高施加电压和从高向低施加电压时,该器件呈现出不同的电流密度-电压(J-V)和功率密度电压(P-V)曲线,即器件在相同的电压下可得到不同的电流密度值和功率密度值(亮度值),利用高亮度状态(ON)到低亮度状态(OFF)的转变,可实现开关型有机电致发光器件。器件的光电转换层吸收效率为0.153%。

在一种红色有机电致磷光器件中采用双(2-甲基-8-喹啉)4-联本氧基铝[bis(2-methyl-8-quinolinato)4-phenylphenolate aluminum, BAlq]为空穴和激子阻挡层,得到了效率、亮度和色度俱佳的发光器件。器件最高亮度为10362 cd/m2,最高外量子效率为7.0％,器件色坐标[Commission Internationale de l′Eclairage (CIE) co-ordinates]为(0.672, 0.321)。另外在大电流密度100 mA/cm2下,量子效率仍有4.3％。该器件性能指标基本能够满足彩色动态显示中对红色发光的要求。

以苯乙烯衍生物(amino-substituted distyryl arylene derivative, BCzVB)掺杂的4,4′-双(9-咔唑基)-1,1′-联苯(4,4′-N,N′-dicarbazole-biphyenyl, CBP)为发光层,制备了结构为ITO (indium tin oxide)/TPD (N,N′-diphenyl-N,N′-bis(3-methylphenyl)-1,1′biphenyl-4,4′diamine)/CBP

利用锂喹啉配合物(8-hydroxy-quinolinato lithium,Liq)作电子注入层,制备了结构为氧化铟锡/锂喹啉配合物/铝{ITO(indium tin oxide)/TPD(N,N′-di-phenyl-N,N′-bis(3-methylphenyl)-1,1′biphenyl-4,4′diamine)/Alq3[tris-(8-hydroxy-quinolinato)aluminum]/Liq/Al}的电致发光器件。通过改变电子注入层Liq的厚度,考查了Liq厚度对器件电致发光效率及电流密度电压关系的影响。实验表明Liq厚度大约为0.5 nm左右时器件的性能最佳,电致发光效率约为没有Liq器件效率的5倍,而定电流下的工作电压最低,其原因可归于Liq在金属铝电极与有机层Alq3之间产生偶极层,使铝与有机层间的界面接近欧姆接触,从而使电子注入效率大幅提高;随着Liq厚度的增加,器件的电致发光效率降低,而定电流下的工作电压升高,与同类型以LiF作注入层的器件相比,这种器件性能受厚度影响而变化的趋势是类似的,但以Liq作注入层的器件具有较低的厚度敏感性,这是由于LiF为绝缘体,而Liq为半导体的缘故。Liq作注入层器件的这种对注入层厚度的不敏感性对批量生产中所用的大尺寸基底来说是非常有利的。

白色有机发光器件是实现彩色平板显示的重要方案之一.利用蓝色发光材料DPVBi[4,4′-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1′-联苯]掺杂红光染料DCJTB[4-氰甲烯基-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定基-9-烯炔基-4H-吡喃)]作发光层制备了白色发光器件.研究了DPVBi掺杂不同浓度DCJTB薄膜的光致发光性质, 根据光致发光结果,制备了以DPVBi掺杂不同浓度DCJTB作发光层的电致发光器件,其结构为ITO/CuPc/NPB/DPVBi:DCJTB/Alq3/LiF/Al.当DCJTB质量分数为0.0008时,器件实现了白色发光(色度x=0.25,y=0.32),电致发光和光致发光的掺杂比例基本相符,表明器件的白色发光主要是由基质DPVBi向掺杂剂DCJTB的能量传递产生的.研究还发现:白色器件随电压升高,光谱中蓝色成分相对于红色成分的比例略有增加,文章对此现象进行了分析.该白光器件在14 V时达到最高亮度7822 cd/cm2,在20 mA/cm2电流密度下的亮度为489 cd/cm2,最大流明效率为1.75 lm/W.

研制了一种以铕钆络合物(Eu0.1Gd0.9)(TTA)3(TPPO)2为发光材料的新型有机电致发光器件,观察到了三重态的磷光发光现象,分析表明此电致磷光发光是Gd3+对络合物配体电子自旋轨道强烈扰动引起的三重态发光。同时用积分球方法测定了该器件在不同温度下的光致发光和电致发光效率,结果表明此磷光发光有效地提高了器件的电致发光效率。