有机电致发光材料及器件导论精
有机电致发光材料与器件

有机电致发光材料与器件有机电致发光器件发展及展望综述有机电致发光器件发展及展望综述中文摘要有机电致发光器件(organic light-emitting device, OLED)目前已成为平板信息显示领域的一个研究热点。
OLED具有平板化、自发光、色彩丰富、响应快、视野宽及易于实现超薄轻便等优点,被认为是未来最有可能替代液晶显示器和等离子显示器的一种新技术,同时可以用做照明和背光源。
但是,其制作成本高、良品率低等不足有待解决。
OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。
而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄,可视角度更大,并且能够显著节省电能。
为了形像说明OLED构造,可以将每个OLED单元比做一块汉堡包,发光材料就是夹在中间的蔬菜。
每个OLED的显示单元都能受控制地产生三种不同颜色的光。
OLED与LCD一样,也有主动式和被动式之分。
被动方式下由行列地址选中的单元被点亮。
主动方式下,OLED单元后有一个薄膜晶体管(TFT),发光单元在TFT驱动下点亮。
主动式的OLED比较省电,但被动式的OLED显示性能更佳。
关键词有机电致发光器件器件性能结构优化空穴阻挡- I -Organic Light-Emitting Devices PerformanceOverviewtianjia(Class0413 Grade2006 in College of Information&Technology,JilinNormal University, Jilin Siping 136000)Directive Teacher: jiang wen long(professor)Abstract Electroluminescent devices (organic light-emitting device, OLED) flat panel information display has become a hot topic in the field. OLED technology has a flat, self-luminous, rich colors, fast response, wide horizons and easy to implement the advantages of ultra-thin light, is considered the next best possible alternative to liquid crystal displays and plasma displays, a new technology while can be used as lighting and backlight. However, its high production cost, low rate of less than good product to be resolved. OLED display technology with the traditional LCD display in different ways, no backlight, with a very thin coating of organic materials and glass substrate, when a current is passed, these organic materials will be light. OLED display screen can be done but lighter and thinner, larger viewing angle, and can significantly save power.To image shows OLED structure, each OLED element can be likened to a hamburger, light-emitting material is sandwiched in betweenthe vegetables. Each OLED display unit can be controlled to produce three different colors of light. OLED and LCD as well- II -as active and passive distinction. Passive mode selected from the ranks of the unit address to be lit. Active mode, OLED module has a thin film transistor (TFT), light-emitting unit in the TFT-driven light. More active in OLED power, but the passive OLED display performance better.Keywords oledHole blocking Device performance- III - Structural optimization目录第1章绪论.................................................................................................... (1)1.1 有机电致发光的发展背景 (1)1.2 国内外动态和进展 (3)1.3 课题研究的意义 (4)第2章有机电致发光器件的相关理论 (5)2.1 有机电致发光器件发光机理 (5)2.2 小分子有机电致发光材料..................................... (6)第3章有机电致发光器件的制备与测试 (8)3.1 实验材料和仪器 (8)3.2 主要材料和试剂 (8)3.3 膜层制备.................................................................................................... . (9)第4章OLED的基本要素 (10)4.1 OLED的关键工艺 (10)4.2 OLED的彩色化技术 (11)4.3 OLED的优缺点 (13)4.4 OLED的应用..................................................................................................144.5 技术分类.................................................................................................... .. (15)第5章OLED的驱动方式 (17)5.1 无源驱动.................................................................................................... .. (17)5.2 有源驱动.................................................................................................... .. (18)5.3 主动式与被动式比较 (19)第6章结论和展望..................................................................................................206.1 结论.................................................................................................... . (20)6.2 展望.................................................................................................... . (21)结论.................................................................................................... . (22)参考文献.................................................................................................... . (24)附录.................................................................................................... (25)致谢.................................................................................................... (26)- IV -第1章绪论1.1 有机电致发光的发展背景显示器集电子、通信和信息处理技术于一体,被视为电子工业在本世纪继电子和计算机之后的又一个重大发展机会。
《电致发光》PPT课件

上市。 近年来,OEL的突破性进展,并引起产业界的高度重视,在世界范围内,已有
90多家公司在开发OEL,而且每个月都有新公司加入。 国内公司有:京东方科技集团股份有限公司、维信诺公司(南风化工集团股
份有限公司是清华大学企业集团、清华创业投资公司、咸阳彩虹集团等在北 京注册成立维信诺科技有限公司)、清华大学与彩虹集团合作已在建立1条小 试实验线、廊坊市锡丰化工有限公司、上海大学、吉林大学与有关公司合作 开发的谈判也在积极进行之中等。 这一切都表明,OLED技术正在逐步实用化,显示技术又将面临新的革命。
(4)电子在穿过发光层后,被另一侧的界面俘获。
薄膜电致发光器件一般采用交流驱动,在交流驱动情况下,
当外加电压反转时,上述4个过程重复进行,实现连续发光。
基板
透明
第 一
电极 绝
缘
层
分散型 交流电 致发光
分散型 直流电 致发光
玻璃 或柔 性塑 料板 玻璃 基板
ITO膜 ITO膜
发光层
第 二
绝
缘
层
ZnS:Cu,Cl ( 蓝 — 绿) ZnS:Cu.Al(绿) ZnS:Cu,Cl,Mn (黄 色)
膜
致发光
薄 膜 型 玻 璃 ITO膜
直流电 致发光
基板
ZnS:Mn 薄 膜
有机 电致 发光
玻璃 或柔 性塑 料板
ITO膜
空 穴 输 运 层
有机薄膜
电 子
(Alq3)
输 运
层
Al 商品化 精 细
阶段
矩阵
显示
Al 研 究 阶段
Mg Ag
有机小分子电致发光材料

5.1.1只含碳和氢两种元素的芳香型蓝光材料 5.1.1.1 苝类蓝光材料
苝是由Kodak公司用作蓝色发光材料,但它的能级与Alq3的能级 不匹配,需要掺杂在发射光谱蓝移的Alq3衍生物Q2Al-OAr中才 能获得蓝光OLED。
将大休积的TBPe掺杂在BAlq中构成的EL器件,能有效地 降低浓度淬灭现象。
5.1.3有机硅类蓝光材料
基于四苯基硅单元的蓝色发光化合物Ph3Si(PhTPAOXD) , Ph2Si(PhTPAOXD)2,PhSi(PhTPAOXD)3和Si(PhTPAOXD)4,分别含 有三苯胺噁二唑单元(TPAOXD) ,
玻璃化温度高,如Si(PhTPAOXD)4 的 Tg=174 , 蓝色发光材料,发射峰值在 450 465 nm之间。
色坐标为(0.15, 0.15)。
5.1.2芳胺类蓝光材料
5.1.2.3具有D--A结构的芳胺类蓝光材料
具有 D--A结构的芳胺类化合物的分子 偶极矩较大,当电子给体和共轭基团相同 时,D--A结构的芳胺类化合物的荧光光谱 比D--D结构的芳胺类化合物的要红移。
所以,要求共轭体系不能太大且电子 受体基团不能太强。
器件ITO / NPB(40nm) / Ph3Si(Ph-TPAOXD (20nm) / Alq3 (40nm) / Mg:Ag显示了纯蓝色的窄带发射,半峰宽(FWHM)为75 nm,器件的最大亮度超过20 000 cd/m2,外量子效率为1. 7 %。
基于MPS的蓝光OLED的最大效率达到20 cd/A (外量子效 率为8%)。通过调节阴极材料,功率效率可以达到14 lrn/W,但 EL器件的发射峰值在490 nm处,色度不纯。
具有蓝色荧光发射的含有嘧啶的螺芴衍生物TBPSF的荧光 量子产率为80%,最大发射波长为430 nm。较大的空间位阻使 得化合物具有非常好的成膜性和很高的玻璃化转变温度(Tg = 195℃)。
第3章有机电致发光器件结构和工作原理

有机电致发光器件分为小分子型和高分子型,小分子型器件一 般为多层型,高分子型器件大多为单层器件。
3.1有机小分子器件结构
1.单层器件结构 单层器件具有结构简单、制作方便的优点,但是由于大多数有 机材料都是单极性的,同时具有均等的传输空穴和电子性能的材料 很少,这种结构的器件性能较差。 主要原因: a.两种载流子注入不平衡,载流 子复合几率较低,影响器件的发光 效率。 b.厚度较大,引起驱动电压高。 c.由于两个电极之间只隔了一 个发光层,复合发光区靠近金属电 极,该处缺陷较多,非辐射复合几 率大,载流子很容易从一个电极进 入另一个电极,引起效率降低 。
金属阴极
电子传输 — 发光层
金属阴极 电 子 传 输 层 空穴传输—发光层 ITO阳极
空 穴 传 输 层 ITO阳极
DL-A型 含有空穴传输层(HTL) 和集电子传输功能和受激 发光的发光层(EML)。
DL-B型 含有电子传输层(ETL) 和集空穴传输功能和受激 发光的发光层(EML)
3 . 三层器件结构 三层器件结构由空穴传输层(HTL)、电子传输层(EML)和发光 层(EML)组成。在此结构中,三层功能层各行其职,有利于器件 的性能的优化。这种结构是目前应用较多的结构。
相对于无机半导体材料来说,有机材料的载流子迁移率 较低,一般在10-4-10-8cm2/VS量级。低载流子迁移率不利 于载流子在有机材料内有效传输。 由于OLED器件采用的是薄膜结构,通常在低电压下便可 在发光层内产生104-106V/cm的高电场。在高电场作用下, 载流子在有机材料中的传输基本不成问题。
对于有机材料来说,难以实现电子和空穴从两极的等速率注入, 因为有机材料的禁带宽度较大,很难同时使低功函数的阴极和高功 函数的阳极与有机材料的导带和价带相匹配。同时,电子和空穴的 迁移率也不一样。一般来说,空穴注入相对容易,而电子注入却较 困难。 为解决载流子注入不平衡问题,通常在金属电极和发光层之间 引入电子亲和势和离化势都较大的电子传输层;在发光层与阳极之 间引入电子亲和势和离化势较小的空穴传输层。
电致发光及其器件

电致发光的历史: 无机电致发光: 1936年:基于ZnS构造了第一个粉末电致发光磷光体(phosphor);并制 造了第一个有效的掺Mn的ZnS薄膜电致发光显示装置(ELD)。
人们曾经将这种ELD和光导膜结合,用于光放大器和x射线增强器, 1960年在日本曾用于电视成像。 1962年:美国通用电气公司发明第一个无机半导体GaAsP的商 品化光发射二极管(LED)。 在无机电致发光化合物中,目前主要的方向是发展掺杂稀土元素的 多色显示材料。这种材料广泛应用于视频器件、音响设备和测控仪 器中,并已取得了令人瞩目的成就。
进一步考虑LS耦合后还可以得到按光谱支项 2S+1LJ 表示的更细微的能级分 裂。其能级高低的规律是:当L、S都相同时,对于小于半充满f的电子组态, J值越小的电子组态越稳定;对于大于半充满的电子组态,则J值越大的越 稳定。前图中用光谱支项2S+1LJ(因能级太密,在图中用(2S十1)LJ表示)所标 识的各个Re3+多重态能级图,反映了这些规律,其中谱项的宽度大致表示 不同能级在晶体场中的分裂程度。
3、稀土离子的激发机理 稀土的发光有直接激发和间接激发两种机理。 直接激发机理: 由于热载流子(一般是动能约2一10eV的电子)和掺杂的稀土离子直接相互 作用而使稀土离子的4f(5d)电子激发到激发态。 一般认为,在电致发光中主要是热载流子在绝缘体和金属界面处与掺杂稀 土离子发生电子碰撞而发生激发。这种碰撞激发可以看做热载流子与稀土 离子的非弹性碰撞。 间接激发机理: 在光致发光中十分重要。间接激发是一个多步骤 过程。首先,光子激发一个并不发光的中心(即光 敏剂S,这时相当于给体D),再由该中心通过能量 传递而激发稀土离子(受体A)。右图表示了这样一 种通过激发的给体—受体对(DAP)进行能量传递而 激发稀土离子的过程。 在这种间接过程中,速率限制性步骤一般是从光敏剂激发态到稀土离子的 能量传递过程。
有机电致发光器件与材料教材

电子注入层材料 (EIM)
• 碱金属化合物
Li2O LiBO2 K2SiO3 Cs2CO3 CH3COORb ...
• 碱金属氟化合物
LiF NaF KF RbF CsF ...
电子输送材料(ETM) / 空穴阻隔材料(HBM)
荧光发光材料
• • • • • 红光材料 绿光材料 蓝光材料 黄光材料 白光材料
BLUE
GREEN
YELLOW
ORENGE
RED
UDC (Triplet)
Kodak
N O Al O O N
N N
Host
Idemitsu
ADN
Kodak
N
CBP
Alq3
DPVBi
NCTU Alq3 / Rubrene -- co-host
Kodak
Pioneer
O H N N H O
For HD DVD or Blu-Ray
◆ 有机导体和超导体
Se Se Se Se
S S S S S S S S
TMTSF 四甲基四硒富瓦烯 ● 第一: (TMTSF)2PF6
BEDT-TTF 双-(亚乙烯基二硫代)四硫富瓦希 [ Tc = 0.9 K, 1.2×109 Pa ] [ Tc = 12.8 K ]
规格 亮度 应答时间 视讯 颜色纯度 视角 对比度 功率消耗 寿命 a-Si 15” TFT LCD 200 cd/m2 8 – 20 ms Semi Video Image 75 % 160 ° 250 – 300 : 1 15 – 40 W > 20000 h 15” AM LTPS OLED (SAMSUNG SID2003) 300 cd/m2 < 1μs Perfect Video Image 90 % 170 ° > 300 : 1 < 10 W > 20000 h
无机和有机电致发光材料

无机和有机电致发光材料
电致发光技术是一种通过电场激发材料发光的技术,它已经成为制造高质量平面显示器和照明设备的关键技术之一。
无机和有机材料是目前应用最广泛的电致发光材料,以下是它们的详细介绍。
一、无机电致发光材料
1.磷光体
磷光体是由氧化物或氟化物等高熔点材料和稀有金属离子组成的复合材料,具有较高的耐高温性和抗氧化性。
目前,磷光体已被广泛应用于LED照明和显示器行业。
其中,红色磷光体的发光效率较高,已经成为了LED照明产业中应用最广泛的颜色之一。
2.氮化物LED
氮化物LED是由镓铝氮化物等材料制成的发光二极管,具有发光效率高,颜色纯度度高等特点。
目前,氮化物LED已被广泛应用于绿色、蓝色和紫色LED照明以及RGB LED显示器中。
3.硅基LED
硅基LED是由硅材料和硅基异质结构组成的发光器件,具有低电压、高效率、长寿命等特点。
硅基LED已经成为了微电子学、生命科学、航空航天等领域的关键设备。
二、有机电致发光材料
1.聚合物LED
聚合物LED是由导电聚合物或导电聚合物复合材料制成的发光器件。
它具有发光效率高、颜色范围广等优点,目前已被广泛应用于照明、显示、可穿戴等领域。
2.小分子有机LED
小分子有机LED是由有机荧光分子制成的发光器件,具有可调颜色、发光亮度高等特点。
它已经被广泛应用于OLED电视、OLED照明等领域。
总体来说,无机和有机电致发光材料都具有各自的特点和优缺点。
未来,随着材料科学和控制技术的不断发展,电致发光材料的性能将
得到进一步提高和改善。
最新§5电致发光及场致发光器件OLED教学讲义PPT课件

❖场致发光(EL)按激光发过程的不同分为 二大类:
▪ (1)注入式电致发光:直接由装在晶体上的 电极注入电子和空穴,当电子与空穴在晶体内 再复合时,以光的形式释放出多余的能量。注 入式电致发光的基本结构是结型二极管 (LED);
❖目前正进入产业化阶段。OLED在材料与技 术专利部分主要有两大阵营,分别为小分 子及高分子材料。目前OLED量产的产品有 90%以上为被动式单色或多彩小尺寸显示 器,应用市场主要为手机、PDA、手持游 戏机和数字相机等。若从技术及市场发展 趋势来看,OLED将会往主动式、全彩和大 尺寸发展,进而直接威胁TFT-LCD和PDP 等平面显示器的市场。
受主俘获时,产生复合发光,也可以通过 热电子直接碰撞发光中心发光(如ZnS基质 发光材料中的施主-受主对,或掺杂的Mn2+, 或一些三价稀土离子),电子空穴对的复 合能量也可以直接传递给发光中心而发光。
5.2、高场薄膜电致发光(TFEL)
❖目前的ACTFEL多采用双绝缘层ZnS:Mn薄 膜结构。器件由三层组成,如图5.2所示。
❖ 直到1987年伊士曼柯达公司的C.W. Tang及Steve Van Slyke等人发明以真空蒸镀法制成多层式结构的的OLED器 件后,研究开发才活越起来。同年,英国剑桥大学开文迪 施实验室的Jeremy Burroughes证明高分子有机聚合物也 有电致发光效应。
❖ 1990年英国剑桥大学的Friend等人成功的开发出以涂布方 式将多分子应用在OLED上,即Polymer(多聚物,聚和物) LED,亦称PLED。不但再次引发第二次研究热潮,更确立 了OLED在二十一世纪产业中所占的重要地位。
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1.电致发光(EL):发光材料在电场作用下,受到电流和电场的激发而发光的现象,是一个将电能直接转化为光能的一种发光过程(非热转换即不是通过热辐射实现的)。
2. FED,PDP,LCD都存在问题,不能满足时代需求,所以研究更为高效的有机电致发光器件(OLED)。
OLED特点:材料选择有机物,高分子,因而选择范围宽;驱动电压低;发光亮度和发光效率高,发光视角宽,相应速度快;器件可弯曲,不受尺寸限制,分辨率高等。
3.基态:分子的稳定态即能量最低状态;激发态:被激发后,分子的电子排布不遵循构造原理。
激发态分子内的物理失活:辐射跃迁和非辐射跃迁。
而辐射跃迁:释放光子而从高能激发态失活到低能基态的过程。
导致电子运动轨道界面减少;在势能面上跃迁是垂直发生的。
4.有机半导体:在外电场作用下,电子和空穴在LUMO和HOMO间的跳跃产生电流。
而掺杂半导体中的载流子浓度大于本征半导体(电子和空穴浓度相同),所以导电性更好5.直流注入式有机电致发光:在有机EL器件的两端电机上加上直流电源,通电后发光器件受电激发的作用而发光的现象。
过程:载流子注入,载流子传输,电子和空穴碰撞形成激子(激子是彼此束缚在一起的电子和空穴对),激子辐射退激发发出光子。
6.单线态激子是总自旋为0的激发状态;注入的电子和空穴形成的单线态和三线态激子的比例正比于其状态数,有机电致发光的量子效率最大为25%;Forster能量转移:能量从主体向掺杂材料的传递方式,能在较远距离内实现,为单线态激子;Dexter能量转移:只能在紧邻分子间实现,为三线态激子。
7.单层器件:单层有机薄膜被夹在ITO阴极和金属极之间,形成的是单层有机电致发光器件。
但是单层器件的载流子的注入不平衡,器件发光效率低。
三层器件是目前OLED中最常用的一种。
在实际的器件中,在发光层往往采用掺杂的方式提高器件性能8.器件制备过程:刻蚀好的ITO玻璃一清洗一臭氧/氧等离子体处理一基片置于真空腔体一抽真空一蒸发沉积有机薄膜和阴极一取出器件并封装一测试表征9.有机小分子发光器件通常用真空蒸发沉积的方法制备构成器件的薄膜,整个过程要在真空腔内完成(真空度高于10八-4Pa)。
共聚物发光器件主要是通过涂璇的方法制备的,涂璇过程中要精确的控制加速,转速。
但涂璇浪费材料且不能全彩显示,而喷墨打印则弥补此缺点。
10.在OLED贮存和工作器件受到化学反应的影响,所以要选择阻隔性好的封装材料。
有刚性封装材料(玻璃和聚合物,玻璃可形成密闭空腔,聚合物可满足显示器大屏化);柔性封装材料(玻璃和聚合物);边缘缝隙封装材料(紫外固化得聚合物黏结剂)11.有机电致发光器件封装材料的高阻隔性可通过在聚合物薄膜上沉积小分子图层形成复合薄膜获得,多层复合薄膜可使粗糙的器件表面光滑化,保证无机层的完整,以致渗透分子的传导受阻更好,也可在封装中加捕捉剂来提高阻隔性。
12.器件发光效率:量子效率(器件向外发射的光子数与注入电子空穴对数之比。
内量子数nint指器件产生的所有光子数与注入电子空穴对数之比;外量子数next 指器件在全空间发射的光子数Np与注入的电子空穴对数量Nc之比);流明效率(nl=AL/Ioled,A为器件有效面积,L为器件发光亮度,loled为有机发光器件发光亮度为L时的工作电流);功率效率(np=Lp/IoledV,nP为光功率效率,Lp为器件前方发射出来的光功率,loledV是驱动电压V驱动下的器件总电功率)I13.有机电致发光器件效率可以用积分球光度计测量。
但这是一个理想模型,要对测量结果进行修正;发光效率用积分球光度计加光谱仪的方法测量。
L V = km L e, ^V(A)dAL ,Lv为发光亮度,Km为光功当量,Le.大为辐射亮度,V(九)为明视觉光谱光视效率。
L0=I0/da cosO, L0为某方向发光功率,I。
为改方向上的光强,da为一个发光表面。
发光亮度一般用各种亮度计测量,测量被测光源表面的像在光电器件表面所产生的光照度,则该像表面的照度正比于光源的亮度,不随光度计与光体之间的距离而变化。
15.色度测量通常用光谱辐射计,如PR-705;有机电致发光器件的电流-电压曲线则可用普通的伏安法测量。
亮度-电压曲线表现器件光电性质;发射光谱测量:使荧光或者磷光通过单色器后照射于检测器上,扫描发射单色器并检测各种波长下相应的发光强度,然后记录仪记录发光强度对发射波长的单色曲线,从而得到发射光谱;器件的寿命是指器件发光亮度下降至原始亮度的50%所经历的时间,但由于器件寿命很长,测量工作不会持续那么长时间,所以通过对测得的亮度-时间-电压曲线分析计算就可得到器件寿命16.提高器件性能:材料提纯;材料掺杂(在有机发光层掺杂荧光效率高的有机染料;在电荷传输层掺入迁移效率高的有机材料);有机/无机界面光滑化,提高平滑界面层能带的连续性,加强界面层的连接;选择电极(阳极为高功函数的透明金属,透明导电聚合物和ITO导电玻璃;阴极为低功函数的金属,合金阴极,复合型阴极;掺杂有低功函数金属的有机层夹在阴极和有机发光层之间);改变基地结构,减少光的耦合损失,提高光输出;17.有机半导体只能靠从外部注入到导带中的电子和注入到价带中的空穴来导电。
电子电流:I=nev(n为电子浓度,v为电子平均飘逸速度,e为一个电子携带的能量),I=Q/t(Q为单价面积注入的电荷,t为为从阳极渡越到阴极的时间),Q=neL(L为阳极到阴极的距离),Q=CV(C为单位面积电容,C0=2s/Leh,Leh二L/2, I=£V V/L2,V=^E=^V/L得1=印(V2/L3)这是理想绝缘体的空间电荷限制电流公式。
Poole-FrenKel公式* "口巳即(b)巳xp(汽售),其中M,0, Y气材料相关的因子,k为Boltzmann, T为绝对温度,E为电场强度。
产生载流子迁移率对电场强度和温度的Poole-FrenKel形式的依赖性的原因是载流子跳跃式导电机制18.改善空穴注入能力:用氧等离子体处理和紫外线臭氧处理;插入一些空穴注入材料;将空穴传输材料部分氧化;阳极界面处理(ITO电极经含硅的三胺空穴传输材料自组装;无机物插层:含聚合物EL器件在ITO上自组装一层PEDOT-PSS作空穴注入和传输层,二价过度金属化合物及相应的氧化物可作为ITO阳极的修饰材料和电子阻挡层)19.空穴传输材料:芳香族三胺类化合物(此类化合物具有低的电离能,在传递过程中所客服的结构重组能量较低,有利于空穴传输,但其玻化转变温度低。
所以近年来一般采用熔点高和玻化转变温度高的空穴传输材料,具有成对偶联,星形,螺形和枝化等特定空间构型的化合物可以提高玻化转变温度,成膜性好,空穴传输能力高);含三芳胺单元的共轭聚合物(具有很高的玻化转变温度);咔唑类化合物(特定拓扑结构的此类化合物具有很高的空穴传输能力);有机硅空穴传输材料(在ITO上形成的薄膜有效的改善了电极平整度);有机金属配合物。
20.电子传输材料:具有大共轭结构的平面芳香族化合物(较好的接受电子能力,在一定的正向偏压下又可以有效的传输电子);金属配合物(Alq3,高Ea和Ip及好的热稳定性和成膜性。
对其进行化学修饰合成一系列化合物具有更好的的性能);恶二唑类化合物(有机小分子恶二唑类,高Ea,高电子迁移率;星状恶二唑类,高玻化转变温度,高Ea,巾;恶二唑类聚合物,高Tg,不易结晶易进行掺杂,易溶解于有机溶液中);含氮五元、六元杂环;含氰基和亚胺的电子传输材料;全氟化得电子传输材料,有机硼电子传输材料;噻吩寡聚合物。
21.空穴阻挡材料要求:具有较低的HOMO能级,有效的阻止空穴的传输,使激子复合区在发光层;具有大的电子亲和势和高的电子迁移率;稳定性好,能形成统一致密的薄膜。
常用的空穴阻挡材料:BCP,用于OLED中,有阻挡激子/空穴传输到电子传输层的作用;TPBI,低Ea,高Ip,比BCP有很大的改善;还有有机硼空穴阻挡材料(TBB,FTBB,TFBD,TFPB与一些具有空穴传输能力的化合物F2PA,TPD等组成具有多层结构的EL器件,有效的将空穴阻挡在发光层,但器件发射蓝紫色光22.发光材料要求:高量子效率的荧光特性;良好的半导体特性;良好的成膜性和热稳定性。
蓝光材料要求材料化合物结构有一定程度的共轭结构,但分子的偶极矩不能太大。
23.蓝光材料:只含碳和氢两种元素的芳香性蓝光材料(1,在双(2-甲基-8-羟基喹咻)(对苯基苯酚铝)掺杂TBPE形成的物质;2,芳基取代蒽类材料,AND中掺杂Tbpe具有很好的蓝光发射,还有NPN和AND为主体,PPVBi为客体混合制成EL器件,其寿命明显加大;螺笏与蒽形成共轭化合物制成EL器件,效果最为理想。
3,笏类蓝光材料,如芳香取代的三芴,玻化转变温度高,成膜性好。
4,二苯乙烯基芳基蓝光材料,如芳胺取代的二苯乙烯基芳基材料CDSA-amine。
5,还有如TPCP,BTP都可作为蓝光材料);芳胺类蓝光材料(这类材料具有电子传输和空穴传输能力,如1,电子给体-共轭体系D-n蓝光材料具有高荧光量子2 D-n-D蓝光材料具有偶极矩小,发光峰在蓝光区域。
其中线型的有NPN,CBP,星形的有TPBI。
3,D-nA蓝光材料,但其偶极矩大,易红移。
4,含氮杂环蓝光材料,当取代基为电子给体时,器件效率高);有机硅类蓝光材料(发射峰在蓝光区且玻化转变温度高,在PPSPP中又激基复合物发光现象);有机硼类蓝光材料(玻化转变温度高,有很好的电子传输特性)24.纯有机小分子绿光材料:香豆素染料(C-545TBT C-4位引入一个甲基,将其掺杂至Alq3中作OLED的绿色发光材料);喹吖啶酮类绿光材料(用RN二代替NN二基团,器件寿命加长);具有载流子传输性能的绿光材料(1,咔唑衍生物,将载流子传输基团和发光基团构建在同一个分子上。
2,二胺基蒽类衍生物作为空穴传输层,与空穴注入层和电子传输层适当组合可获得高效OLED);其他有机小分子绿光材料(1,具有一定共轭长度的有机硅化合物;2,喹喔环的下位上引入二烷基胺形成分子内电荷转移态)25.纯有机小分子红光材料:DCM系列掺杂红光材料(DCM衍生物掺杂在Alq3 中,用于有机EL器件,但易发生浓度淬灭,而DCJTB则极大的改善了DCM型染料的热稳定性,有利于OLED制作);“辅助掺杂”类红光材料(1,红荧烯可作为辅助掺杂和DCJ同时掺杂在Alq3中,则可获得满意的红光器件。
2,喹吖啶酮也可作为辅助掺杂剂来提高器件的性能);其他DCM衍生物掺杂红光材料(如非对称D-nA结构的DCM衍生物,对称的D-A-D或A-D-A结构DCM衍生物但效果不是很理想);其他掺杂型红光材料,但是大多不能得到很纯很好的红光26.主体发光的非掺杂型红光材料:具有D-nD结构的芳香胺类化合物(ACENs化合物,通常载流子不在红色发光复合层,就要引入TPBI或BCP,但降低了器件的效率);具有D-n-A-n-D芳香胺类化合物(BAM,抑制固态时荧光浓度淬灭;寡聚苯乙烯类化合物可实现红光发射);具有V字形的D-n-A-n-D芳香胺类化合物(这些结构能加强电荷转移吸收和相应荧光发射强度,由有利于材料的空穴电子传输平衡);齐聚物发光材料(联寡吩类齐聚物,但要在分子中引入多个取代基)27.金属配合物电致发光材料:8-羟基喹咻类配合物(8-羟基喹咻铝,高Tg,具有电子传输性,成膜性好。