平板显示器件综述.ppt

§电致发光及场致发光显示器件( OLED ) 140604 班胡晓玲 3214001700 目录显示技术的发展历程 OLED 的基本结构 OLED 器件的分类 OLED 的主要优点与应用场致发光分类高场交流电致发光显示§显示技术的发展历程 1920 年德国学者古登和波尔发现,某些物质加上电压后会发光,人们把这种现像称为电致发光或场至发光( EL )。 1936 年,德斯垂将 ZnS 荧光粉浸入蓖麻油中,并加上电场, 荧光粉便能发出明亮的光。 1947 年美国学者麦克马斯发明了导电玻璃,多人利用这种玻璃做电极制成了平面光源,但由于当时发光效率很低, 还不适合作照明光源,只能勉强作显示器件。 70 年代后,由于薄膜技术带来的革命,薄膜晶体管( TFT ) 技术的发展场致发光( EL )在寿命、效率、亮度、存储上的技术有了相当的提高。使得场致发光( EL )成为三在显示技术中最有前途的发展方向之一。§场致发光分类场致发光( EL)按激光发过程的不同分为二大类: (1)注入式电致发光:直接由装在晶体上的电极注入电子和空穴,当电子与空穴在晶体内再复合时,以光的形式释放出多余的能量。注入式电致发光的基本结构是结型二极管( LED ); (2)本征型电致发光:又分为高场电致发光与低能电致发光。其中高场电致发光是荧光粉中的电子或由电极注入的电子在外加强电场的作用下在晶体内部加速,碰接发光中心并使其激发或离化,电子在回复到基态时辐射发光。§场致发光分类第(二)种器件程类繁多,大致分成: 交流粉末电致发光( ACEL ); 直流粉末电致发光( DCEL ); 交流薄膜电致发光( ACTFEL ); 直流薄膜电致发光( DCTFEL )。低能电致发光是指某些高电导荧光粉在低能电子注入时的激励发光现象。§高场交流电致发光显示 ACEL 结构图交流电致发光显示是目前高场电致发光显示的主流§高场交流电致发光显示它是将电致发光粉 ZnS:CuCl 或( ZnCd ) S:CuBr 混合在环氧树脂和***乙基醣的混合物的有机介质中,两端夹有电极,其中一个为透明电极。另一个是真空蒸镀铝或银电极,构成一个 EL 。实质上, ACEL 是大量几微米到几十微米的发光粉状晶体悬浮在绝缘介质中的发光现象,也称德斯垂效应。 ACEL 所加的电压通常为数百伏。 ACEL 是晶体内的发光线发光,不是体发光。线发光强度可达 × 10 5 cd/m 2 ,总体发光亮度约 40cd/m 2 功率转换效率为 1/% ,寿命约 1000 小时。高场电致发光的机制存在许多有趣的物理问题, 最近仍在不断的探讨,它与 EL 材料中的电子在高电场下作用下的加速产生热电子,热电子碰撞 ZnS 格使之离化产生电子空穴对,当电子重新被这些离化的施主和受主俘获时,产生复合发光, 也可以通过热电子直接碰撞发光中心发光(如 ZnS 基质发光材料中的施主- 受主对,或掺杂的 Mn2+ ,或一些三价稀土离子),电子空穴对的复合能量也可以直接传递给发光中心而发光。“”§高场薄膜电致发光( TFEL )器件结构简介目前的 ACTFEL 多采用双绝缘层 ZnS:Mn 薄膜结构。器件由三层组成, 如图所示 1金属电极; 2绝缘层; 3发光层; 4绝缘层; 5透明电极; 玻璃衬底 ACTFEL 结构示意图器件由三层组成,发光层夹在两绝缘层间,起消除漏电流与避免击穿的作用。掺不同杂质则发不同的光,其中掺 Mn 的发光效率最高,加 200V , 5000Hz 电压时,亮度高达 5000cd/m2 。 ACTFEL 具有记忆效应,通常室内光照度下,记忆可维持几分钟,在黑暗中可保持十几个小时。什么是记忆效应? 记忆效应可以解释为:脉冲电压产生强电场,使发光层中电子加速。在这些电子穿过发光层时, 激发锰发光中心。已穿过发光层的电子便在发光层与绝缘层的界面上积累起来,这些电子在电场移去后仍将留在界面处,于是在发光层两边形成极化电荷。如果下一个脉冲与上一个脉冲同方向, 则极化电场将抵消脉冲电压产生的电场的大部分, 所以发光亮度变小。反过来,如果下一脉冲方向反转,则极化电场与脉冲电压产生的电场叠加, 总电场变大,所以发光亮度增加。利用记忆效效可以制成具有灰度级的记忆板,作为视频显示板用的记忆板能够具有帧储存的能力。