薄膜晶体管有机发光二极管（TFT OLED）显示技术凭借自发光、高对比度、柔性显示等独特优势，正成为显示行业的投资热点，在高端中小尺寸显示器件领域发展势头迅猛。本书基于作者团队在半导体显示领域的生产实践经验，结合基础科学原理与工程应用场景，全面、系统地阐述TFT OLED显示技术的原理及应用逻辑。首先介绍相关的化学键及其理论基础；随后依次阐述与有机发光二极管相关的有机半导体电子学基本概念、器件基础、器件材料与特点、高效磷光发射体材料与性能、器件性能退化机理及器件光学设计原理；接着介绍与OLED驱动相关的两种主流核心技术相关的半导体材料（包括LTPS和IGZO）及其TFT器件的特点；最后讲解了AMOLED显示的各类背板驱动技术。

目 录
第1章 化学键及其理论基础 1
1．1 有机化学发展史 1
1．2 化学键 4
1．2．1 分子间作用力 4
1．2．2 离子键 5
1．2．3 金属键 9
1．2．4 共价键 11
1．3 化学键理论 15
1．3．1 化学键理论发展概述 15
1．3．2 价键理论 16
1．3．3 杂化轨道理论 18
1．3．4 分子轨道理论 22
1．3．5 前线分子轨道理论 30
第2章 有机半导体电子学基础 33
2．1 有机半导体特点 33
2．2 波函数 36
2．2．1 单电子波函数 36
2．2．2 孤立分子波函数 37
2．2．3 单重态与三重态 38
2．3 有机半导体导电机制 39
2．3．1 n型和p型有机半导体 39
2．3．2 载流子传输机制假设 42
2．3．3 窄带宽理论模型 42
2．3．4 极化子跳跃模型 43
2．4 激子的产生与分类 44
2．4．1 激子的产生 44
2．4．2 激子的分类 44
2．5 荧光发射与磷光发射 45
2．5．1 发射机制 45
2．5．2 热激活延迟荧光发射 47
2．5．3 敏化荧光发射 48
2．5．4 自旋-轨道耦合 50
2．5．5 自旋-晶格弛豫 51
2．6 激子能量转移 52
2．6．1 激子衰变路径 52
2．6．2 能量转移类型 52
2．6．3 激子湮灭 54
第3章 OLED显示器件基础 56
3．1 显示器件发展简史 56
3．2 器件基础 59
3．2．1 器件基本结构 59
3．2．2 光发射基本过程 60
3．2．3 器件结构分类 63
3．2．4 器件能级图 67
3．3 发光效率 71
3．3．1 发光效率表示方法 71
3．3．2 量子效率 71
3．3．3 外量子效率计算 73
3．4 器件工艺 76
3．4．1 蒸镀工艺 76
3．4．2 喷墨打印工艺 79
3．5 器件封装 80
3．6 柔性显示器件 81
第4章 OLED器件材料与特点 84
4．1 阳极与空穴注入层 84
4．1．1 阳极材料与特点 84
4．1．2 电荷注入层的意义 87
4．1．3 空穴注入层材料与特点 89
4．2 阴极及电子注入层 93
4．2．1 阴极材料与特点 93
4．2．2 电子注入层材料与特点 94
4．3 空穴传输层 95
4．3．1 空穴传输层简介 95
4．3．2 空穴传输层材料与特点 96
4．4 电子传输层 99
4．4．1 电子传输层材料与特点 99
4．4．2 高效电子传输层材料开发 102
4．5 发光层 105
4．5．1 前言 105
4．5．2 主体材料分子设计 106
4．6 阻挡层 110
4．7 电导率掺杂 111
4．7．1 掺杂定义 111
4．7．2 掺杂的作用 112
4．7．3 掺杂导电机理 113
4．7．4 掺杂类型 115
第5章 高效磷光发射体材料与性能 118
5．1 前言 118
5．2 磷光发射体与主体材料特点 119
5．3 铱(Ⅲ)金属配合物合成与配体场分裂 120
5．3．1 合成过程 120
5．3．2 配体场分裂 124
5．4 磷光发射的激子动力学过程 126
5．4．1 磷光OLED器件能级图 126
5．4．2 激子形成与发射的动力学模型 128
5．5 铱(Ⅲ)金属配合物的光物理特性 133
5．5．1 铱(Ⅲ)金属配合物的可调发射特性 133
5．5．2 高效红色磷光铱(Ⅲ)金属配合物 135
5．5．3 高效蓝色磷光铱(Ⅲ)金属配合物 137
5．6 高效磷光Pt(Ⅱ)金属配合物 140
5．6．1 Pt(Ⅱ)金属配合物的发射特性 140
5．6．2 多齿Pt(Ⅱ)金属配合物 142
5．7 高效磷光Cu(Ⅰ)金属配合物 146
5．8 器件中的激子阻挡层 147
5．9 敏化技术 150
第6章 OLED器件性能退化机理 156
6．1 器件寿命评价方法与影响因素 156
6．2 器件性能退化机理 157
6．2．1 光衰减的物理因素 158
6．2．2 光衰减的化学因素 159
第7章 OLED器件光学设计基础 161
7．1 光度学基本概念 161
7．1．1 光通量 161
7．1．2 发光强度 162
7．1．3 照度 163
7．1．4 亮度 163
7．1．5 朗伯余弦定律 164
7．2 微腔效应及其应用 166
7．2．1 定义 166
7．2．2 微腔效应的光学基础 167
7．2．3 微腔内光的传播模式 170
7．2．4 微腔的几何光学模型与半空间偶极子模型 173
7．2．5 微腔对光谱强度和视角的影响 176
7．2．6 器件光取出效率提升 180
7．3 像素开口率设计 189
7．3．1 开口率设计原则 189
7．3．2 电流效率和功率效率 190
7．3．3 器件的L-V与J-V曲线 191
7．3．4 设计流程 192
第8章 LTPS与TFT器件 196
8．1 LTPS的制备 196
8．1．1 LTPS的制备方法概述 196
8．1．2 准分子激光退火结晶 198
8．1．3 绿光激光退火结晶 203
8．2 LTPS的物理特性 207
8．2．1 晶格结构 208
8．2．2 能带结构 209
8．3 LTPS TFT器件的制备 212
8．3．1 器件结构与工艺制程 212
8．3．2 脱氢工艺 216
8．3．3 离子注入与活化工艺 219
8．3．4 氢化工艺 225
8．4 LTPS TFT器件的特性 226
8．4．1 体传导模型 227
8．4．2 关态电流 229
8．4．3 短沟道效应 235
8．4．4 热载流子效应与LDD结构 237
8．4．5 自热效应 242
8．4．6 偏应力不稳定性 244
第9章 IGZO与TFT器件 251
9．1 氧化物半导体发展概述 251
9．1．1 半导体材料 251
9．1．2 n型与p型氧化物半导体 253
9．1．3 二元氧化物半导体 257
9．1．4 多元氧化物半导体 261
9．2 IGZO的晶格结构 261
9．2．1 单晶结构 261
9．2．2 CAAC结构 265
9．2．3 非晶结构 267
9．3 IGZO的能带结构 269
9．3．1 能带结构概述 269
9．3．2 晶体IGZO的能带结构 270
9．3．3 非晶IGZO的能带结构 273
9．4 a-IGZO的导电机理 275
9．4．1 导电机理概述 275
9．4．2 金属原子的影响 278
9．4．3 氧空位的影响 282
9．4．4 氢的影响 284
9．5 a-IGZO TFT器件的结构与器件特性 287
9．5．1 基本结构 287
9．5．2 工艺制程 289
9．5．3 器件特性 293
9．6 膜层对a-IGZO TFT器件性能的影响 296
9．6．1 栅极绝缘层 296
9．6．2 有源层 301
9．6．3 源漏电极 312
9．6．4 钝化层 315
9．7 a-IGZO TFT器件的电学稳定性 318
9．7．1 正偏压温度应力 318
9．7．2 负偏压温度光照应力 322
9．7．3 高电流应力 324
9．7．4 交流应力 329
第10章 AMOLED显示的背板驱动技术 332
10．1 AMOLED显示驱动原理概述 332
10．2 像素驱动电路 334
10．2．1 2T1C像素驱动电路 334
10．2．2 3T1C像素驱动电路 336
10．2．3 4T1C像素驱动电路 338
10．2．4 6T1C像素驱动电路 339
10．2．5 7T1C像素驱动电路 342
10．2．6 5T2C像素驱动电路 344
10．3 GOA驱动电路 348
10．3．1 移位寄存器工作原理 348
10．3．2 GOA驱动电路概述 350
10．3．3 GOA行扫描驱动电路 352
10．3．4 GOA EM发射电路 355
10．3．5 GOA PWM调制技术 359
10．4 大尺寸AMOLED GOA驱动电路 361
10．4．1 概述 361
10．4．2 氧化物GOA驱动电路工作原理 362
10．4．3 氧化物GOA驱动补偿电路 368
附录A 具有芳香性的典型杂环分子结构 379
参考文献 380