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关于有机半导体钙钛矿结构作为发光层的OLED的发展和研究姓名：王海学号：51151213009专业：物理电子学摘要OLED具有全固态、主动发光、高对比度、超薄、低功耗、无视角限制、响应速度快、工作范围宽、易于实现柔性显示和 3D 显示等诸多优点，将成为未来20 年最具“钱景”的新型显示技术。同时，由于OLED 具有可大面积成膜、功耗低以及其它优良特性，因此还是一种理想的平面光源，在未来的节能环保型照明领域也具有广泛的应用前景。而对于现在材料的研究中，核心就是研究发光层的材料，而怎么样找到能提高发光的效率得发光层材料成为发展OLED的主要热点和难点。随着有机半导体逐渐成为被更多人研究，它在发光领域被更多人所探索。有机和无机的杂化形成的钙钛矿结构作为发光层的OLED能够克服传统OLED克服不了的困难，比如制备复杂，昂贵的成本，亮度不纯。所以对于钙钛矿结构的发光层的OLED的研究尤其显得非常有必要。1.1研究现状1987年，美国Kodak公司的C.W.Tang和S.V.Slyke等人发现了低分子有机材料的发光现象，并采用超薄膜技术和新型空穴传输材料制成了低电压高效率的OLED器件，接着在1990年英国剑桥大学的Friend等人成功的开发出了以涂布方式将多分子应用在OLED上，进而引起了人们对OLED的研究兴趣，从此全球有百余家科研单位和商业公司开始OLED的研究开发和产业化工作。目前走在前列的是日本、韩国以及我国台湾。OLED从有机材料上来分，分为小分子OLED和高分子OLED(PLED)。小分子OLED的核心专利主要掌握在柯达公司手中，而对于高分子OLED的核心专利主要掌握在英国剑桥显示科技公司CDT手中。其他公司想从事OLED的生产，一般需要得到柯达或CDT的专利授权。日本先锋公司在1997年率先推出了OLED车载显示器，建成了世界上第一条OLED生产线。2000年，美国摩托罗拉公司首先推出了采用日本先锋公司生产的OLED显示屏的手机。2001年，日本索尼公司和韩国三星公司相继推出了13in和15.1in的全彩色有源驱动OLED显示屏样品。2002年4月，东芝松下推出了17in全彩色低温多晶硅驱动OLED显示屏。日本TDK在2004年10月展览会上展出1.8in的OLED全彩面板和1.5in单彩OLED。早在2000年11月，著名学者，诺贝尔化学奖得主AlanHeeger博士在圣地亚哥的Intertech2000OLED会议上向世界宣称：有机发光二极管(OLED)显示技术是一种颠覆性技术!在今后10年内它将作为显示技术的主宰取代LCD。目前，OLED的产品已经从实验室走向了市场，OLED在手机上的应用极大的推动了其技术的发展，对现有的LCD提出了强有力的挑战。2.1 OLED的研究方法虽然目前对于OLED的研究比较火热也很成熟，但是仍有一些问题急需解决，比如物理机制和很多关键技术都处于空白或者无法达成共识的状态。关键技术大都涉及到工艺，并不是我们研究的范围，通过一些实验法解释一些物理机制。目前急需解决的是发光效率和寿命的问题。而发光层的材料选择尤为重要，所以寻找合适的发光层材料是我们提高OLED发光效率的突破口。图1图一是OLED的结构示意图。一般情况下，显示层一般有五层组成，分别是电子注入层，电子传输层，发光层，空穴注传输层，空穴注入层，还有阴极和阳极。下面分别讲一下每层的功能和作用。2.1.1阴极材料为了克服低功函数金属的化学稳定性差的问题，有研究者选用分别有低功函和低活性两种特性的金属形成合金做阴极材料，如Mg，Ag，Li，Al等。2.1.2阳极材料OLED的阳极材料比阴极材料多了透明度的要求，常用的有透明导电氧化物ITO、ZnO等，在可见光区接近透明。当用金属做阳极时，则必须在保证导电性的前提下，使厚度小到在可见光区有足够的透明度，这个厚度通常小于20nm。2.1.3空穴注入层ITO表面的功函数经过处理后虽然可以升高到接近5eV，但仍不能轻松越过有机材料的HOMO能级造成的势垒，常见的做法是在ITO/HTL之间插入空穴注入层。空穴注入层的选择依据是其HOMO能级与ITO的匹配度，原则是要大于ITO的HOMO的绝对值，但又不能太大。而好的空穴注入材料，通常也具有空穴传输能力，有时与空穴传输层不分。常见的空穴注入层有小分子材料CuPc，高分子材料 PEDOT等。2.1.4空穴传输层对空穴传输层的要求除了空穴迁移率要高之外，更重要的是有良好的成膜性和热稳定性，因为通常有机材料的空穴迁移率都能满足要求，这时成膜的平整度和高温下的稳定度就成了主要考量的参数。常见的空穴传输材料有TPD， NPB等。2.1.5电子注入层电子注入材料的种类繁多，有碱金属氧化物，桂酸盐，碳酸盐，氟化物等它们在器件中的厚度通常不大于5mn。电子成功的注入到