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DPVBi空穴阻挡层对OLED性能的优化

上传人:LEDth/整理

上传时间: 2014-12-26

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作者廖亚琴/ 甘至宏/刘星元
单位中国科学院
分类号TN383.1
发表刊物发光学报
发布时间2011年3月

  1引言

  高效率有机电致发光器件要求具备低的工作电压.高的电流效率以及相对良好的稳定性。然而由于存在电子和空穴注入效率低且浓度不平衡等问题,使得OLED器件的效率和稳定性很难得到提高。有机半导体材料中,通常空穴的迁移率要比电子迁移率高很多。例如在典型的绿光OLED器件中,空穴传输材料MPB的空穴迁移率为0.0005每平方厘米V·s量级,而电子传输材料的电子迁移率为0.00006每平方厘V·s米量级。这将导致OLED器件的电子和空穴在发光层中的注入不平衡,而且由于电子和空穴的迁移率差距较大,容易使发光区域靠近迁移率较小的电子传输层及阴极一侧引起激子的猝灭,使OLEDP器件的效率和亮度下降。为了优化器件性能,增强载流子的注入和平衡,人们做了大量的工作。一方面,通过修饰OLED器件的阴极界面,例如在阴极表面蒸镀一层超薄的金属盐作为界面缓冲层,降低界面势垒,增强电子注入;另一方面,为了增强空穴和电子浓度的平衡,插入一层空穴阻挡层来平衡载流子浓度!防止激子猝灭。普通的空穴阻挡层位于发光层和电子传输层之间,空穴阻挡层材料需满足稳定性强、成膜性好以及最高分子占有轨道足够高等条件。此外,通过向空穴传输层中掺入强的电子受体材料向电子传输层中掺入强的电子给体材料(例如碱金属Li)构造出p-i-n结构的OLED也是调节器件中电子和空穴的浓度平衡的一个办法,器件的亮度在2.9V的驱动电压下达到1000cd每平方米。但是这些掺杂材料的化学稳定差,容易和空气中的水、氧气等发生化学反应,导致器件的寿命和稳定性变差。

  电子注入材料和空穴注入材料对OLED的性能都有重要影响。PEDOT:PSS导电聚合物是最常使用的空穴注入材料,它具有良好的导电性,较高的功函数,并可以平滑ITO阳极界面。但是,该材料常用于聚合物电致发光,很少用于小分子电致发光器件中。这是因为PEDOT:PSS 的导电性过高,而目前又没有电子迁移率非常高的电子传输材料与之匹配,从而会造成有机小分子OLED中空穴过剩,导致器件过早老化。为了平衡PEDOT:PSS做空穴注入层的OLED器件的电子和空穴浓度,人们将BCP插在发光层和电子传输层之间,以此提高器件的电流效率,但是由于BCP的电子迁移率太低导致过高的器件工作电压。

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