一、OLEDs简介
自1987年以来，有机发光显示技术(Organic Light Emitting Diode (OLED))由于其在平板显示领域的潜在应用价值而受到人们的广泛关注。作为一种新的显示技术，OLED在许多方面克服了液晶显示器（LCD）的不足。OLED具有低压直流驱动、快速响应、宽视角、高亮度、高效率以及易实现全色大面积显示等优点。另外OLED器件中的有机膜处于无定形状态，分子间的作用力为范德华力，其抗剪切性能好，因此具有良好的柔软性能。采用对可见光透明、柔软性良好的塑料基片则可以制成柔软显示屏(软屏)。
OLED的应用领域是十分广阔的，这些领域包括：作为二维光源，用作液晶显示器背光源、钟表背光源等；替代液晶用来制作小尺寸的显示器件，包括BP机、移动电话上的显示器以及车辆、头盔显示器等；开发较大尺寸的显示器，如笔记本电脑和平板电视机等。
图1 OLED结构示意图
近年来，在强大的应用背景推动下，OLED技术取得了迅猛的发展。目前，OLED技术在诸如发光亮度、发光效率、使用寿命等方面均已达到实际应用的要求。
清华大学于1996年开始从事OLED的研究工作，几年来，我们在材料制备、设备研制和器件开发上均取得了显著进展。
研发内容包括以下几个方面：
1)新型OLED材料（包括小分子材料和高分子材料）的分子设计及合成；
2)OLED器件组装设备及相关器件性能测试系统的建立；
3)OLED能级设计、载流子调控及其器件制备工艺的研究；
4)OLED器件显示驱动特性的研究及驱动电路的开发；
5)软屏OLED器件的研究；
6)有机/无机复合半导体载流子特性的研究分析。
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二、研究室最新研究进展
1.软屏工作
基于PET基片的柔性有机电致发光器件是有机电致发光领域的一大热点。采用PET基片上的ITO/Ag/ITO复合阳极，降低了柔性阳极的电阻，提高了亮度与效率，最高亮度可达10000cd/m2。采用和有自主知识产权的聚合物/陶瓷交替多层薄膜与厚膜复合封装方法对柔性有机电致发光器件进行封装，寿命超过500小时，在水中也可点亮。
图2 封装后的软屏器件
2.有机电致发光材料
8-羟基喹啉铝可谓是有机电致发光的明星分子，可是其仍存在荧光量子效率不高, 容易结晶等缺点。我们通过分子设计，引入三齿配体，并相应的改变了两齿配体，开发了一系列具有自主知识产权的基于三齿配体的双核有机金属配合物。正是这种双核的特殊结构，这类配合物在荧光量子效率、热稳定性能和成膜性能上均比Alq3有很大的改进，尤其是代替Alq3作为本体材料制备红光器件时，表现出非常优异的性能，获得了启亮电压为2.2V，效率2.2cd/A，色坐标为（0.67，0.33）的饱和的红色有机电致发光器件。
图3 Ga2(saph)2q2单晶结构
此外我们创新性地引入b-二酮配体，开发了另一系列新型金属配合物。这类配合物，不仅具有很高的荧光量子效率（几乎是Alq3的7倍）而且表现了很好的溶解性能，既可以真空蒸镀成膜，还可以采用甩膜或喷墨打印的方法成膜。利用优选的配合物，我们采用甩膜的方法制备了亮度为220cd/m2的单层的绿色有机电致发光器件，该工作目前正在研究中。同时我们获得了近10种新材料的单晶结构，这为我们的分子设计和性能研究提供了很大的依据。
3.高效有机量子阱器件
使用CuPc/NPB量子阱结构作空穴传输层结构，提高了有机电致发光器件的发光效率。研究发现，当量子阱周期数为4时，器件最高亮度15000cd/m2，最高效率10.8cd/A。
图4 有机量子阱器件亮度－电流密度曲线图
OLEDs简介和研究室最新研究进展
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