有机电致发光器件（Organic Light Emitting Diode，OLED）作为最理想和最具潜力的第三代显示平板技术，相对于液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）最大优势在于无需背光设备，具有轻薄、透明、可塑、高亮度、高对比度、快速响应速度等特性。但OLED制造工艺尚不成熟，高性能发光材料有待开发，致使OLED产业化进程受到阻碍。针对上述问题，本文以有机材料和衰减机制为研究基础，制备了小分子有机电致发光绿色荧光器件，理论分析了无源矩阵OLED（Passive Matrix，PMOLED）面板的驱动特点和方式，设计出两种高效率的显示屏驱动系统，采用像素亮度自补偿算法等关键技术解决了器件中存在的交叉效应、亮度均匀性等问题。论文主要内容包括以下几个方面：探究有机电致发光器件中的载流子（空穴或电子）传输层与有机发光层之间的能带匹配、厚度匹配、折射率匹配、载流子注入分布等机制；根据各层材料功函数和HOMO能级匹配理论，定量和定性分析了阳极薄膜和缓冲层对器件在载流子注入和界面间势垒方面的影响，运用真空蒸镀技术制备了一种高性能六层有机层结构底发光的小分子有机电致发光绿色荧光器件；进一步研究了空穴注入层和空穴传输层对器件性能造成的影响。采用阳极层、绝缘层、阴极层和铬层四层图案设计方式，制备了单色2×12矩阵PMOLED面板。根据实验测得的PMOLED面板伏安特性曲线，利用拟合函数的方法将三段传输机制曲线近似成单个函数；在分析像素衰退机制的基础上，给出采用电流驱动方式时面板的上电和断电时序过程；利用矩阵网络分析方法，考虑氧化铟锡薄膜和金属上分布电阻等影响因素，建立了PMOLED面板等效电路、面板矩阵像素压降和电极电阻的描述方程；根据OLED是电流型器件的特点，研究了交流驱动中信号频率、正向偏置电压占空比、反偏电压的添加和尖峰对驱动电路的影响。针对Brokaw基准源中的Early效应，设计新型电压基准输出级，精确匹配带隙基准电压源核心电路中的偏置电流，提出一种非曲率补偿技术的高精度BiCMOS带隙基准源和电流源的设计方案，通过共源共栅结构PTAT电流源增强系统PSR性能，结合行列驱动电路仿真测试了基于恒流源的驱动系统。在CSMC0.5μm60V BCD制造工艺条件下，整个驱动系统仿真测试表明，由带隙基准源产生的驱动电流具有高精度、低温度系数和高稳定性的特点，在行列电路控制信号的作用下，驱动电流能够准确地从1.2mA依次增加到1.4mA和1.5mA。提出了基于FPGA开发平台的PMOLED显示屏硬件驱动系统，通过调整电流源的占空比，即脉冲宽度调制方法来实现像素的控制。根据像素衰减速度随过驱动电流而增加，导致驱动电压也会随之增加的特点，提出一种亮度均匀性自补偿调节算法，该算法可对每一行由于内部阻抗消耗的电压压降进行自动补偿，将驱动电流控制在一定的可调节范围之内。调节窗的设定由亮度和电流的对应关系，以及正常亮度对应电流值的偏移量两方面决定。实验测试结果表明，随着像素的衰退，驱动电流占空比从原来的66.6%提高到94.9%，驱动电流由1.53mA提高到2.18mA，而检测电压也相应地由0.55V提高至0.88V。本文的研究成果对改进PMOLED显示屏驱动系统结构，解决亮度不均匀、交叉效应，进一步增加显示屏寿命等性能均具有一定的理论意义与应用价值。本课题得到加拿大多伦多大学智能功率集成及半导体器件实验室的资助。