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有机电致发光二极管(Organic light-emitting diodes，OLEDs)被认为是有机半导体产业近期可望取得重大突破的一个十分活跃的研究领域。全世界已有众多的知名公司和著名高校参与到OLEDs的研究投入。本论文主要着眼于OLEDs稳定性的研究及其无源矩阵显示屏的制备工艺，主要工作包括以下几个方面：
1.自主研发了一套可测试多路OLEDs亮度衰减曲线和电压上升曲线的稳定性测试系统。该系统采用集成运放组建器件的驱动电源，用硅光电池俘获亮度值，并选用基于PCI总线的采集卡来采集亮度数据和电压数据。该稳定性测试系统可以提供直流电压、交流电压、直流恒流和交流混合电源驱动模式；由于采用硅光电池代替了传统的辉度计，因此大幅度节约了成本；基于PCI总线的采集卡的选择，降低了开发设计的难杂程度，缩短了开发周期。实验结果表明，该测试系统能够测试不同样品的亮度衰减和电压上升情况，性能稳定，数据可靠。
2.研究了直流驱动(DC)和脉冲驱动(PC)对OLEDs稳定性的影响。制备了三种基于N-di(naphthalene-1-y1)-N，N-diphenylbenzidine(NPB)和tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(Alq3)的器件(没有注入层、分别以copperphthalocyanine(CuPc)and4，4，4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine(m-MDTATA)为注入层)。研究结果表明驱动方式对器件稳定性的影响取决于器件的结构。对没有空穴注入层的器件，PC较DC驱动有较高的稳定性。而对于有空穴注入层的器件，PC驱动对稳定性的改善变小，甚至对器件的稳定性起到反作用。这是由于这些器件有不同的电子/空穴注入比率，导致不同复合区域载流子平衡情况。经证实PC驱动对器件的稳定性具有两面性，对载流子非平衡的器件，因为PC驱动的反向电压可以减少多余的空穴进入到发光层中，所以PC驱动有较高的稳定性。而随着加入空穴注入层或采用别的方法来改善器件的载流子平衡，PC驱动对稳定性的改善作用会越来越小，反而会因为PC驱动较高的正向电流密度产生的焦耳热，而破坏器件的稳定性。
3.研究了高电场下OLEDs的稳定性。为了在有限的时间里准确估算器件的寿命，升级的库仑定律得到了广泛的应用，升级的库仑定律实质是提高器件的起始亮度来测算寿命，高的起始亮度意味着OLEDs经历一个高的电场。论文通过研究两种标准OLEDs(采用不同玻璃化温度材料的空穴传输层)在不同电场下的亮度衰减和其运行时的器件温度，结果表明高的电场产生的大量的焦耳热会导致有机材料的不稳定，加速器件的衰减。当OLEDs运行时的器件温度超过了有机材料的玻璃化温度时，OLEDs的测量寿命会偏离用升级的库仑定律估算的寿命。
4.根据传热学的基本原理，建立了OLEDs一维传热模型。通过分析模型，得到了OLEDs器件内的温度分布。结果表明器件内部的最高温度出现在发光层靠近阴极的地方，器件产生的热流量主要通过阳极侧散出，阳极侧的温度比较低。通过模拟，证实器件各功能层的导热系数和厚度对器件热稳定性影响不大，但是当有机材料的导热系数特别小时(10-4量级)，器件内部会出现较大的温度梯度差，比如在输入功率为0.731W时，器件内部最高温度与玻璃基板相差17K。还发现改变基板和阴极的表面性质(对流换热系数和表面发射率)能够显著影响OLED的温度场分布，因此可以通过改变基板和阴极的表面性质提高其表面发射率，或者采用强制对流提高其对流换热系数等方式来降低OLEDs的温度。
5.采用阴极隔离柱技术设计并制备了单色无源矩阵有机电致发光显示器件。通过采用聚酰亚胺和负性光刻胶的不同刻蚀，在刻有阳极图案氧化铟锡(ITO)玻璃基板上形成类似倒梯形形状的阴极隔离柱。在制备好阴极隔离柱的基板上蒸镀有机层和阴极，有机材料和阴极在隔离柱的边缘可以自动分开。用阴极隔离柱技术制备的器件具有分辨率高、工艺简单容易实现，交叉效应少，成本低等优点。文中对整个制备工艺的摸索，制备问题的发现，解决的方法进行了全面的阐述。