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   載流子輸運(yùn)及器件電流

   當(dāng)正負(fù)載流子分別由陽極和陰極注人后,在電場的作用下,空穴和電子在有機(jī)薄膜中,主要以躍進(jìn)模式相向移動,形成oLED器件的電流。根據(jù)電接觸類型的不同,OLED器件中的電流既可能是注人控制型的,也可能是受有機(jī)層內(nèi)部空間電荷的限制,因此oLED中的電流特性比較復(fù)雜。關(guān)于載流子注入型器件的電流特性,請參見第二章的相關(guān)章節(jié),這里將常常用于OLED器件電流分析的各種類型的電流表達(dá)式總結(jié)如下。

   熱電子注人限制電流:

   通過不同的研究,普遍認(rèn)為在大部分oLED器件中電流遵循陷阱電荷限制模式,如上述的公式6o。按照陷阱電荷限制模式,器件的電流與電壓成冪次方關(guān)系:丿∝l嚴(yán)+l,昭取6~8。例如,基于Alqs器件的電壓-電流曲線中,電流正比于電壓的8次方,如圖5.⒛所示。

   OLED器件電流是很重要的性能指標(biāo),它反映了一定電壓下器件載流子的濃度。對于發(fā)光材料量子效率相同、器件結(jié)構(gòu)相似的器件,電流大通常意味著獲得固定亮度所需要的驅(qū)動電壓低,器件的功率效率也低。因此,設(shè)計及優(yōu)化OLED器件的目標(biāo)之-就是提高器件的電流。

    圖5,20 基于空穴傳輸TPD(2011m)與電子傳輸Mq3的oLED

器件的電流-電壓曲線其中的實(shí)線是陷阱電荷控制電流模式的計算結(jié)果網(wǎng)器件電流特性主要由電接觸特性和有機(jī)材料自身的傳輸特性兩個方面決定。有機(jī)材料載流子遷移率在10ˉg~10’cm2/(V・θ,電子遷移率通常比空穴低幾個數(shù)量級。因此,除了電接觸類型因素,oLED器件驅(qū)動電壓和功率效率在很大程度上取決于從陰極到發(fā)光層的電子電流。實(shí)驗也的確證明了在NPB/ALq3組成的器件中,正向電壓下,空穴傳輸層NPB的電壓降顯著小于電子傳輸層Alqs的電壓降。