FA1104B-TR

   雙層器件結(jié)構(gòu)

   雙層oLED器件是由空穴傳輸材料和電子傳輸材料相繼制作成薄膜,內(nèi)嵌于正負(fù)電極之間構(gòu)成,如圖5,28所示。器件中,在陽(yáng)極之后是能級(jí)匹配的空穴傳輸層(HTη,而在陰極之前為能級(jí)匹配的電子傳輸層④TL)。雙層器件中,空穴傳輸通常要比電子傳輸快大約兩個(gè)數(shù)量級(jí)(空穴傳輸材料的空穴遷移率約10ˉ3cm2/(V・Θ,電子傳輸材料的電子遷移率約10犭cm2/(Ⅴ・θ。而且,電子傳輸材料的HoMO能級(jí)通常比空穴傳輸層的HOMo能級(jí)低,使空穴由HTL到ETL的輸運(yùn)受到阻擋。因此,較快到達(dá)HTL/ETL界面的空穴大部分聚集在界面附近的HTL內(nèi)。當(dāng)電子傳輸?shù)浇缑娓浇鼤r(shí),可與此處空穴復(fù)合,并可能導(dǎo)致光發(fā)射。一般地,由于器件中空穴傳輸通常比電子傳輸快幾個(gè)數(shù)量級(jí),因此,HTL/ETL界面處空穴濃度較高,容易向ETL擴(kuò)散。結(jié)果使雙層器件的載流子復(fù)合區(qū)靠近電子傳輸層,因而電致發(fā)光通 常來(lái)自電子傳輸材料。

    圖5.28 雙層器件結(jié)構(gòu)及其能級(jí)關(guān)系示意圖

   圖中注明了復(fù)合區(qū)域、電子及空穴的注人、傳輸和復(fù)合過(guò)程

上述電子傳輸層發(fā)光的器件結(jié)構(gòu)是雙層器件的主要形式,實(shí)際中也存在少數(shù)雙層器件的發(fā)光層是空穴傳輸層的例子,尤其是空穴傳輸層中摻雜發(fā)光材料的情形。

   雙層器件的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)方面:第一,可以靈活地選擇分別與陽(yáng)極和陰極功函數(shù)匹配的空穴傳輸和電子傳輸材料,解決了正負(fù)電極的真空能級(jí)與有機(jī)材料的雙向匹配問(wèn)題,使器件中電子和空穴容易達(dá)成注人和傳輸平衡,有利于提高載流子復(fù)合效率。另外,與單層器件相比,雙層器件的電子和空穴注人都比較容易,因此器件驅(qū)動(dòng)電壓也顯著降低。第二,由于雙層器件可以分別選擇空穴注人/傳輸、電子注人/傳輸材料,降低了對(duì)材料性能的要求。第三,載流子復(fù)合區(qū)域在有機(jī)材料的內(nèi)部,遠(yuǎn)離兩個(gè)電極,防止了電極對(duì)激子的猝滅,提高了光輻射的幾率。