曾經(jīng)有人這樣設(shè)想:
OLED器件的各層能夠合一。
想要實(shí)現(xiàn),那就得先找出來一種各層可以共用的材料,必須符合各層的各種要求,可能性有多大?請看下文:
大家都知道,有機(jī)EL器件是由陰、陽兩極做界面及中間的有機(jī)發(fā)光層所組成的三明治結(jié)構(gòu)。
中間的那個(gè)發(fā)光層,是由不同種類的有機(jī)材料疊加成膜而組成。
發(fā)光層、傳輸層和注入層的需求和特性不同,需要設(shè)計(jì)出分別適合它們的材料,然后才能應(yīng)用到器件當(dāng)中。
先來看一看各層的作用
發(fā)光層
將注入進(jìn)來的電荷在該層進(jìn)行再結(jié)合,使之高效率的發(fā)光,這就是發(fā)光層的作用。
所以,要使用熒光或者磷光性能非常好的有機(jī)化合物來做發(fā)光層的材料,發(fā)光層可是OLED器件的核心部分。
空穴傳輸層
它的作用是把陽極的空穴傳送到發(fā)光層,把從陰極來的電子擋住,不讓其進(jìn)入陽極。
電子傳輸層
它的作用是把陰極的電子傳送到發(fā)光層,把從陽極來的空穴擋住,不讓其進(jìn)入陰極。如果要把某個(gè)電極來的電荷載流子順利的送到發(fā)光層,又要把電荷載流子阻擋在發(fā)光層,使其不能跑到反向電極。那么,這個(gè)電荷載流子材料就非常重要了。
注入層
把電荷載流子從點(diǎn)擊順利的送到傳輸層,這是注入層的重要任務(wù)。
電極的逸出功和空穴傳輸層的HOMO水平以及LUMO水平要很好的匹配,空穴傳輸層的HOMO、LUMO可分為能夠填充電子的空軌道和充滿電子的軌道。
注:HOMO是hingest occupied molecular orbital的縮寫,即最高占有分子軌道,LUMO是lowest unoccupied molecular orbital的縮寫,即最低空分子軌道。
畫圖說明
注入層和傳輸層有何區(qū)別?
有人問了:
這兩者使用的材料是一樣的,那么合在一起不就行了嗎?這么費(fèi)勁區(qū)分開干嘛?
理想狀態(tài)下當(dāng)然是層數(shù)越少越好,之所以把注入層和傳輸層分開制備關(guān)鍵原因還是在于這個(gè)材料...
傳輸層需要高遷移率的材料,而注入層則不需要,匹配性好的材料不一定是載流子遷移率高的材料,當(dāng)然,如果有一舉兩得的材料,那也是極好的。
最理想的情況是這樣的:
把注入層、傳輸層還有發(fā)光層等合并在一起,并使用同一種具備所有功能的材料,如果理想成真,那么電子和空穴將更容易注入,不僅遷移率高,發(fā)光效率也高,但是,現(xiàn)實(shí)問題是尋找如此理想的材料是非常困難的。
各層使用的材料是什么?
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