《OLED显示技术》读书笔记
版本：《OLED基本理论》电子工业出版社，于军胜和黄维编著。本人融合自己已知的知识点写的读书笔记。
第1章 绪论
第2章 OLED基本理论
能级与价键
无机半导体晶格中有大量强的共价键和离子键，原子轨道重叠形成导带价带，促使电荷传输。
有机半导体分子键合主要依靠范德华力，重叠较少，传输更困难。
δ键：头碰头，一般是共价键和配位键，电子跃迁基本在真空紫外区(<200nm)，对发光来说意义并不大。
π键：单个π键在紫外光区，多个共轭可延伸至可见光区或近红外区。
n电子：形成的化合物中有不参与成键的电子。
基态电子排布的基本原则：能量最低原理，泡利不相容原理，洪特规则。
自旋多重态：S是体系内电子自旋量子数的代数和，一个电子的自旋量子数为+或-1/2，自旋多重数为2S+1。2S+1=1单线态，为3时叫三线态。
通常认为，注入的电子、空穴形成的单线态和三线态激子的比例正比于其状态数，即1:3，所以单线态最大内量子效率为25%。
了解以下光物理过程：
TADF：电子从三线态又反系间窜越回单线态发射。
激基缔/复合物
激发单个分子，该分子会与它相同的另一个基态分子相结合，再发射，会产生一个红移宽峰，叫激基缔合物，如果结合的是不同分子，叫激基复合；其S态和T态能级很接近（未解释原因）。
作用本质：分子碰撞复合后，激发态电荷转移。
影响因素：因为要碰撞，所以浓度要大；因为要在发射时间内保持着复合不分开，所以寿命要短，荧光常见，磷光不常见。
激基复合物作为TADF发光材料或主体材料（敏化客体材料）的优势：
由两种单极性主体材料构成，选择范围远大于双极性主体材料。
得到超过25%的量子效率。
激子寿命在微秒级，有利于与掺杂剂之间的能量传递。
电子和空穴在两种主体材料之间直接形成，不需要越过界面到达发光层，大大降低驱动电压。
能量转移机制
Forster共振能量转移机制：给受体距离 5-10 nm；给体发射与受体吸收光谱重叠积分越大越好；
Dexter电子交换机制：给受体距离 0.5-1 nm；
两种能量传递发生的概率和速率都正比于给体发射与受体吸收的重叠。
第3章 OLED基础知识
主要为原理和参数评估.
小分子染料特点：缺点-ACQ，峰宽，通常低浓度掺杂到载流子传输特性的主体材料中。优点-提纯、易设计、好蒸镀。
磷光主客体结构（客体掺杂比1%-10%）发光层的主要目的：1.避免TTA。2.改善载流子传输
TADF材料主要特点：三线态与单线态能级差很小。
高分子材料特点：防止工艺中溶剂破坏。
OLED器件结构：
单层-ITO阳极-蒸镀高分子发光层-金属阴极
缺点：有机半导体通常不能同时传输电子和空穴，发光区域会靠近迁移率小的载流子注入的一侧的电极，如果在金属上，就会猝灭。
双层-氧化铟锡阳极-空穴传输层-发光层-电子传输层-镁银合金阴极
多层结构（核心思想：增大载流子在发光层复合的概率）
工作原理：
载流子注入-影响启亮电压，发光效率和工作寿命
涉及电极和有机层的接触（欧姆接触和肖特基接触）: I.H.Campbell认为界面能小于0.4 eV为欧姆接触，有利于载流子进入有机层；而肖特基接触载流子聚集在界面上。
注入机理：热发射注入(Richardson-Schottky理论)，遂穿注入（Fowler-Nordheim理论）
载流子迁移-关键指标为载流子迁移率
有机半导体通常能级不连续，迁移率很低。
载流子复合与激子形成-单位时间单位体积内复合的电子空穴对的数目，即为激子数(Langevin模型拟合较好)
电子空穴的距离不同将激子分为：Frankel激子、电荷转移激子、Wannnier-Mott激子。
激子从激发态回到基态发光。
可能产生S1态和T1态，但三重态跃迁禁阻，发光效率低；非辐射跃迁；器件各个部分有折射率不同，发出光被吸收都会导致低效率。
工艺：
玻璃基底刻蚀，清洗，蒸镀（关键参数：蒸镀源的形状，尺寸，和样品的距离，蒸发速度等）/聚合物OLED通常是旋涂甩膜(溶液制备、高速旋转、挥发溶剂)和喷墨打印，封装。
性能参数：
颜色、色度、发光亮度、效率、稳定性、工作与存储寿命，阈值电压（启亮电压）等。
内量子效率=产生光子数/注入电子数目 （主要考虑物理机制）
外量子效率=射出器件表面的光子/注入电子数
外量子效率=内量子效率X出光效率
流明效率=发光亮度/电流密度 Cd/A（常用）
功率效率=光功率/电功率 lm/W （常用）
第4章 OLED功能材料
衬底材料关键点：耐热性与尺寸稳定性，柔韧性，隔水隔氧，粗糙度，光透过性，化学稳定性
常见衬底：聚合物（柔性），金属（耐高温），超薄玻璃和纸（好像什么衬底都可以？）
电极材料关键点：阳极高功函数，阴极低功函数，这种组合才能降低器件的注入势垒。导电性，稳定性，功函数与注入材料的HOMO能级匹配。
复习：功函数：把一个电子从固体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量。
常见阳极：Ni、Au、Pt、ITO等。
常见阴极：Li、Mg、Ca、Al、In；Mg@Ag，Li@Al；LiF，Li2O，MgO，Al2O3；掺杂复合型阴极。
载流子传输材料关键点：空穴传输层-电子与激子的阻挡层，电子传输层-空穴与激子阻挡层(LUMO较高促进电子传输，较低的HOMO不利于空穴注入)
常见空穴传输材料：给电子体，过渡金属氧化物，小分子，三苯胺类，咔唑类，芴基，螺旋基，交联高分子等。
常见电子传输材料： 在分子结构上表现为缺电子体系。具有较强的电子接收能力。 典型：Alq3
发光层材料：常为主客体掺杂材料，可以有效防止ACQ。主体禁带宽度与三线态能级都要高于客体，防止能量回传。
主体材料追求电子迁移率和空穴迁移率平衡。
主体材料化学结构设计规则：1.引入高三线态基团（咔唑类，芴基，二苯并呋喃，二苯并噻吩）2.引入SP3杂化的分子减少共轭，增加三线态能级。3. 扭曲芳香结构减少共轭，增加三线态能级。
发光材料：荧光材料，磷光材料，热活化延迟荧光（做成空间电荷转移分子可以使得HOMO和LUMO在空间上分离，从而同时保证能级差较小和量子效率），激基缔合物。//疑问：HOMO和LUMO的空间距离会影响S1与T1的差值？
第5章 OLED驱动技术
TFT驱动阵列可以沿用驱动LCD用的氢化非晶硅阵列。
缺点：
非晶硅迁移率较小，较大的宽长比对像素开口率也有影响。
电压漂移，导致实际电流与设计电流不同。
改良：用低温多晶硅（LTPS，又透明导电性又好），有机TFT技术OTFT（加工温度低，可柔性定制，但迁移率不足，不稳点等）
工艺：直接沉积法（工艺温度高，晶粒尺寸较小，不常用）；再结晶方式（先在基板上长非晶硅，再热处理晶化）
结晶化技术：激光结晶化（激光退火），高温炉重构，金属诱导结晶化
OLED驱动显示的重点：显示系统的灰度控制与寻址（合适的时间还原）。
其它电路知识再从《电路》，《数字电路》，《模拟电路》去学习吧。
第6章 OLED显示与照明技术
OLED相比LCD主要优势：薄，广视角，快响应速度，耐低温，节能环保，曲面与柔性。
未来研究趋势：
更高效率的电致发光材料及电子、空穴传输等功能材料。
封装材料。
显示器件结构设计优化。
器件寿命提升。
降低成本封装以及生产设备研发。
驱动电路的优化设计与提高等。
缺点：寿命与稳定性，色度不纯，大尺寸带来的驱动问题。
LED相比OLED主要是无法小型化。
OLED彩色化：红蓝绿像素并置法，色转换法（全用蓝光OLED，有两个涂上红光，绿光染料从而解决生产时需要不同的驱动电路），彩色滤光膜法，微共振腔调色（利用光的布拉格衍射）。
光度学指标：
光通量-人的视觉系统所感受到的那部分光的辐射功率-单位：流明（lm）。
出光度-用来描述面光源M-单位：流明每平方米（lm/m^2）。
光强度-特定角度发出光通量的能力-单位：坎德拉（cd；单位立体角下，通过1lm的光通量为1坎德拉）。
光亮度-单位面积的光强度-单位：坎德拉每平方米（cd/m^2）
勒克斯lx 1 lx=1 lm/m^2
电流效率 cd/A 流明效率 lm/W
显色性与显色指数
第7章 盖板封装技术
手套箱，环氧树脂UV固化
核心思想：减小器件受水氧气等物质干扰降低寿命，副作用：散热和光学性能。
第9章 其它OLED相关技术
柔性显示：关键是衬底选用哪种材料（常见：金属箔，塑料，超薄玻璃，聚合物，纸等）
关键因素：
粗糙度（太粗糙电极会脱落）
力学性能
热膨胀
隔水隔氧能力
透明OLED
颜色可调OLED
