耐氧耐水的有机EL元件“iOLED”[下]

2013-09-22 13:37 来源:电子信息网 作者:蒲公英

(接上)

与ITO功函数的整合至关重要

iOLED的研究中最大的课题是,开发合适的EIL材料。把ITO作为透明阴极使用时,一般来说从ITO向有机层直接注入电子非常困难。这是因为,ITO功函数的值与接收有机层电子的能级——最低未占轨道(LUMO)之间的能差较大。ITO的功函数约为5eV,而普通有机EL元件用电子运输材料的LUMO能量约为3eV,因此表面存在约2eV的电子注入势垒。

普通OLED是从ITO向HTL注入空穴,这种情况下,接收HTL空穴的能级——最高占有轨道(HOMO)的能量约为5.5eV的材料较多,与ITO功函数的能差较小。

如上所述,要想从ITO高效向有机层直接注入电子,需要合适的EIL。为寻找这种EIL材料,我们准备了多种EIL材料,评测了iOLED对各材料的特性差异。结果发现了适合iOLED的EIL材料,成功开发出了发光效率与普通OLED相同的iOLED。另外,对报告案例还比较少的iOLED的大气稳定性也进行了评测。而且试制了采用iOLED的显示器。

特性随EIL变化

图5是改变EIL材料时的iOLED特性。采用EIL I~III的iOLED分别为iOLED-I~III。发光材料采用发红色光的磷光材料Ir(piq)3。

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图5:iOLED的特性随着EIL的选择而变化

本图为采用三种EIL材料时的iOLED特性变化。(a)为亮度-电压特性,(b)为外部量子效率对亮度的依赖性。发光材料采用磷光材料Ir(piq)3,获得了15%左右的高外部量子效率。

从中可以看出,iOLED的特性因EIL的选择而大不相同。从特性来看,iOLED-I的最高亮度只有5cd/m2(图5(a))。可以说这是因为,采用EIL I的话,很难从阴极ITO向有机层注入电子。而iOLED-III以低加载电压获得了高亮度,由此可见,采用EIL III促进了从ITO向有机层注入电子。

另外还可以看出,外部量子效率也因EIL的选择而大不相同(图5(b))。iOLED-I的外部量子效率还不到1%,而iOLED-II达到了约11%,iOLED-III达到了约15%。有报告显示,发光材料采用Ir(piq)3的普通OLED的外部量子效率约为11%,因此,iOLED-III获得了普通OLED同等以上的发光效率。

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iOLED

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