圖解OLED顯示技術

第1章OLED發展簡介
1.1OLED成功發光的關鍵——採用膜和多層結構2
1.1.1OLED的發明和實用化的歷史2
1.1.2OLED成功發光的關鍵——“膜”和“多層結構”4
1.1.3OLED的原理及特徵6
1.1.4OLED器件的多層結構8
1.1.5OLED器件中所用的材料系列10
1.1.6OLED器件的高性能化12
1.1.7色素摻雜在OLED中的應用14
1.2OLED的進展和發展前景16
1.2.1決定OLED特性的各種因素16
1.2.2如何高效率取出光18
1.2.3超高效率白光OLED屏20
1.2.4OLED顯示器難得的發展機遇22
1.3OLED的發光原理——載流子注入、複合、激發和發光24
1.3.1無機EL的發光原理24
1.3.2半導體LED的發光原理26
1.3.3原子、分子的激發和退激發光28
1.3.4OLED的發光原理30
1.3.5有機材料中為什麼會有電流流動32
1.3.6OLED發光的基本物理過程34
1.3.7載流子注入複合發光的原理36
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優顯示技術和效果38

第2章OLED如何實現發光和顯示
2.1有機材料電致發光的原理40
2.1.1關於價帶、HOMO和氧化電位40
2.1.2半導體和能帶圖42
2.1.3磷光與螢光的不同44
2.2載流子的注入和遷移46
2.2.1由電極的載流子注入46
2.2.2鍵合力及載流子在有機分子間的遷移48
2.2.3載流子遷移率的測量方法50
2.2.4何謂空間電荷限制電流?52
2.3有機半導體和導電高分子54
2.3.1有機半導體與導電高分子54
2.3.2有機材料的P型和N型56
2.3.3光吸收與發光58
2.3.4如何評價OLED發出的光60
2.3.5關於輝度和照度62
2.3.6光與色的關係64
2.3.7OLED用材料依用途不同而異66
2.4有機半導體電致發光材料68
2.4.1發光材料有小分子、高分子材料之分68
2.4.2代表性的發光材料70
2.4.3小分子發光材料的結構及發光機制72
2.4.4能量轉移和載流子捕獲74
2.4.5色素摻雜中激發能從分子到分子的轉移76
2.4.6導電性為高分子發光材料所必需78
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OLED與能量的單位80

第3章如何提高OLED的發光效率
3.1如何提高光取出效率82
3.1.1表示發光效率的外部量子效率82
3.1.2對發光效率有重大影響的PL量子效率84
3.1.3必須提高光取出效率86
3.1.4光的干涉也會起作用88
3.2影響發光效率的因素90
3.2.1從空穴與電子複合直到發光的過程90
3.2.2OLED的發光效率92
3.2.3有機EL的能帶模型94
3.3OLED器件用螢光發光材料96
3.3.1空穴傳輸材料的分子結構及玻璃化轉變溫度（Tg）、離化能（Ip）的數據96
3.3.2用於OLED元件的電子傳輸材料98
3.3.3OLED螢光發光體系：主體+摻雜劑（客體）100
3.3.4OLED用熒光性主（Host）發光材料102
3.3.5OLED用熒光性客（Guest）發光材料104
3.4螢光與磷光的區別106
3.4.1螢光發光和磷光發光106
3.4.2三階降落發出“螢光”，二階降落發出“磷光”108
3.4.3電子自旋方向決定激發狀態是單線態還是三線態110
3.4.4關於“螢光”和“磷光”112
3.5OLED器件用磷光發光材料114
3.5.1金屬配合物系磷光發光材料114
3.5.2OLED用銥（Ir）系金屬配合物磷光發光材料116
3.5.3量子點顯示118
3.5.4PLED用FIrpic衍生物和聚芴衍生物120
3.5.5高分子空穴注入材料及陽極材料122
3.6磷光發光和螢光發光124
3.6.1主材料及客材料的激發能與發光的關係124
3.6.2磷光主材料的激發三線態能量126
3.6.3早研究的磷光材料128
3.6.4利用螢光也可使激子生成效率達130
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有機材料的成本及關鍵製作工藝132

第4章OLED的結構和材料
4.1分層結構及高效率OLED器件134
4.1.1功能分離積層型元件結構134
4.1.2能隙主材料、電子傳輸材料，熱活化，螢光發光材料136
4.1.3高效率磷光藍光元件和白光OLED元件138
4.1.4多光子發生器件（堆疊型器件）和交流驅動OLED140
4.1.5低電壓磷光OLED元件142
4.2載流子注入、傳輸和阻止材料144
4.2.1載流子注入材料144
4.2.2常用的載流子傳輸材料146
4.2.3防止空穴穿透的載流子阻止材料148
4.3OLED器件用電極材料150
4.3.1小分子系無源驅動型OLED器件的結構150
4.3.2取出光的透明電極152
4.3.3陽極材料——IZO與ITO的比較154
4.3.4陰極金屬和功函數156
4.4OLED器件的彩色化方式158
4.4.1彩色顯示不可或缺的RGB158
4.4.2OLED彩色化方式的比較160
4.4.3三色獨立圖元方式（三色分塗方式）162
4.4.4彩色濾光片（CF）方式164
4.4.5色變換（CCM）方式166
4.5OLED器件的驅動168
4.5.1矩陣方式顯示器驅動掃描方式的種類168
4.5.2無源矩陣（簡單矩陣）驅動方式170
4.5.3有源矩陣驅動方式172
4.5.4無源矩陣和有源矩陣兩種驅動方式的對比174
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熱活化螢光（材料）176

第5章OLED是如何製造的
5.1OLED器件的製作工藝（1）——製作工藝流程178
5.1.1小分子系無源矩陣驅動型全色OLED的製作工藝流程178
5.1.2前處理，成膜和封裝180
5.1.3PMOLED和AMOLED的製作工藝流程182
5.1.4從群集式到直列式蒸鍍裝置的過渡——可以縮短生產節拍(間隔)時間的直線式生產線184
5.1.5利用條狀陰極障壁兼作掩模製作圖元陣列186
5.1.6利用條狀陰極障壁的無源驅動OLED元件的圖元結構188
5.2OLED器件的製作工藝（2）——蒸鍍成膜190
5.2.1容易控制膜厚的真空蒸鍍法190
5.2.2OLED組件製作中蒸鍍成膜的特殊性192
5.2.3熱壁（HotWall）蒸鍍法與普通點源蒸鍍法的對比194
5.2.4不斷進化中的真空蒸鍍法196
5.2.5主材料和客材料的共蒸鍍——色素摻雜法198
5.2.6引入輔助發光(EA)摻雜劑的發光200
5.2.7利用遮擋掩模分塗RGB三原色有機色素202
5.2.8OLED各種膜層的蒸鍍成膜204
5.2.9透明電極的形成與濺射法206
5.3OLED器件的製作工藝（3）——量產208
5.3.1小分子系OLED量產的一例208
5.3.2小分子系OLED量產製造裝置及流程210
5.3.3小分子系OLED量產製造工藝過程212
5.3.4OLED、PLED——材料和結構均不同的兩種有機EL器件214
5.4PLED器件的製作工藝（4）——噴墨印刷216
5.4.1由溶液製作薄膜的塗布法216
5.4.2何謂印刷電子218
5.4.3噴墨法形成圖形220
5.4.4噴墨法制作RGB圖元單元222
5.4.5印刷法制作OLED組件簡介224
5.4.6凹版印刷法制作大尺寸OLED226
5.4.7PLED的量產228
5.4.8製作大屏用的鐳射轉印法230
5.5OLED器件的製作工藝（5）——OLED的封裝232
5.5.1OLED和PLED的製作工藝流程232
5.5.2至關重要的封裝和乾燥劑234
5.5.3正常發光和黑點缺陷236
5.5.4封裝用金屬封裝罐的自動供應線238
5.5.5封裝膜封裝的成膜工藝和封裝方式240
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OLED與TFTLCD的競爭242

第6章OLED的現狀和未來
6.1OLED的改進——上發光型面板和全色圖元244
6.1.1OLED需要開發的技術課題244
6.1.2下出光方式和上出光方式246
6.1.3下出光型和上出光型面板的對比248
6.1.4SOLED的全色圖元技術與發光時間控制電路技術250
6.1.5銦鎵鋅氧化物（IGZO）薄膜電晶體驅動252
6.1.6IGZO薄膜三極管驅動的優勢254
6.2OLED將與LCD長期共存256
6.2.1輕量、柔性OLED器件256
6.2.2OLED的技術發展和產業化現狀258
6.2.3柔性OLED器件的耐彎折特性260
6.2.4柔性顯示器應具備的條件262
6.2.5極薄型壁掛式OLED顯示器264
6.2.6無時不有、無處不在的顯示器266
6.2.7OLED與LCD長期共存，共同發展268
書角茶桌
如何理解“半導體顯示”270
參考文獻272
作者簡介273