有机电致发光器件和材料共90页
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上的N原子具有很强的给电子能力, 容易氧化形成阳离子自由基(空穴) 而显示出电正性 。
(3)能真空蒸镀形成无针孔的薄膜.
4.2空穴传输材料
4.2.1成对偶联的二胺类化合物
NPB是最长用的空穴传输材料之一,其Tg比TPD的高,但是还不 够理想,改良以后的FFD(Tg=165 oC),性能更好。
4.2空穴传输材料
4.2空穴传输材料
4.2.4枝形的三苯胺空穴传输材料
(1)多枝形的三苯胺空穴传输材料
Tg(35)=169 oC Tg(36)=145 oC Tg(37)=185 oC
Tg(38a)=148 oC Tg(38b)=152 oC
80 <Tg<111 oC 与Alq3形成的双层器件的亮度在14 000 <L< 20 000 cd/m2
4.2.9聚合物空穴传输材料
相对于有机小分子空穴传输材料而言,聚合物空穴 传输材料发展并不算太快,目前只有那些高度有序 -共扼聚合物,如聚唾吩、聚药,以及像聚甲基苯 硅的共轭聚合物才具有与小分子空穴传输材料抗衡 的空穴迁移性能。同时,这些共聚合物通常都可以 作为发光材料。 在后面章节进行介绍。
4.3电子传输材料
4.2.2“星形”三苯胺化合物
(1)分子中心含有苯基(TDAB系列) (2)分子中心含有1,3,5一三苯基苯(TDAPB系列) (3)分子中心含有三苯胺(PTDATA系列)
(1)分子中心含有苯基(TDAB系列)
(2)分子中心含有1,3,5-三苯基苯(TDAPB系列) Tg(23b)=107 oC, Tg(24)=130 oC
主要特点:
(1)材料具有大的电子亲和势和高的电子迁移率,从而有利 于注入电子的传输;
(2)材料的稳定性好,能形成统一致密的薄膜; (3)材料具有高的激发态能级,能有效地避免激发态的能量 传递,使激子复合区在发光层中而不是在电子传输层形成。
4.3电子传输材料
4.3.1金属配合物电子传输材料
当然,作为理想的电子传输材料, Alq3还有一些问题,如发光量子效 率、迁移率、能级等需要进一步改 善:
4.1空穴注入材料
4.1.1常用的空空注入材料
在ITO电极与空穴传输层之间 加入一层可以降低界面势垒的 材料,通常称这层插入材料为
空穴注入材料。
空穴注入材料的分子设计主要 为了降低有机电致发光器件中 空穴传输层与阳极界面的势垒, 势垒越小,器件的稳定性能越 好。除了寻找与阳极形成低势 垒的新空穴传输材料外,
2-(4-苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1,3,4-噁二唑18是第一个使用的有机 电子传输材料 ,引发了噁二唑类化合物作为电子传输材料的器 件研究。
1、有机小分子噁二唑类电子传输材料
较好的平面结构和相对紧密的分子内相互堆积,有利于电子 迁移。Tg(20a-20c)比较高,21可以有效防止结晶。
2、星状或枝化结构噁二唑类电子传输材料
(2)树枝状三苯胺空穴传输材料
Tg(45)=134 oC
Tg(46)=169 oC
溶解性较差
(3)枝化结构的寡聚三芳胺化合物
Tg(49)=130 oC
Tg(46)=145 oC
4.2空穴传输材料
4.2.5三苯胺聚合物空穴传输材料
(1)侧链三芳聚合物
这类聚合物过于柔性而使得芳香胺基团之间的作用 力较弱,其空穴传输性能不够理想
Tg(85) = 164 oC
4.2空穴传输材料
4.2.7有机硅空穴传输材料
在ITO电极上形成的薄膜有效地改善了电极表面的平整度, 它们的能级表明能有效地将空穴汁入到ITO层,在薄膜中三芳胺 形成了聚集有利于空穴的传输。
4.2空穴传输材料
4.2.8有机金属配合物空穴传输材料
4.2空穴传输材料
nm)
效率高达17 cd/A,亮度为140 000cd/m2
1、无机物插层方法
过渡金属化合物 (TMDC)
具有电子阻挡 作用
溶液法在ITO表面 覆盖MoS2
4.2空穴传输材料
空穴传输材料大多数为芳香三族
胺类化合物,因为芳香族三胺类
化合物具有低的电离能,三级胺
理想空穴传输材料(HTM)应具有: (1)具有高的热稳定性; (2)与阳极形成小的势垒;
(3)分子中心含有三苯胺(PTDATA系列)
4.2空穴传输材料
4.2.3螺形结构
Tg(spiro-2)=122 oC
ITO/HTM (60 nm)/Alq3 (60 nm)/LiF (0.5 nm)/Al的EL器件中, spiro-2显示出良好的发光性能发光效率为6.1 cd/A和3.6 Im/W (6 V, 300 cd/m2)。spiro-2的非平面构型和较大的立体阻碍有效地抑 制了激基复合物的形成,从而提高了器件的性能。
空穴注入层还有增加空穴传输 层与ITO电极的黏合程度、增大 空穴注入接触以及平衡电子和 空穴注入等作用
器件中引入PCATA以后器件效率明显提高
4.1空穴注入材料4.1.源自阳极的界面工程ITO电极表面的有机功能化
1、ITO电极表面的有机功能化
作用:空穴注入更有效, 启动电压下降; 器件更稳定
(a)亮度一电压曲线;(b)外量 子效率-电压曲线;其中中 间层为Cu(Pc) (10 nm), TAA (15 nm)或TPD-Siz (45
1)对配体分子进行修饰
2)改变中心离子
大多数的金属配合物都可以用作电子传输材料。但在OLED 研究使用得最多的还是8-羟基喹琳铝(Alq3), Alq3具有高的 EA(约3.0 eV)和Ip(约5.95eV)以及好的热稳定性(玻璃化转变 温度约172 oC) .
4.3电子传输材料
4.3.2噁二唑类电子传输材料
为了提高噁二唑类电子传输材料的玻璃化转化温度, 近年来人们合成了一系列以苯环、三乙烯苯、三苯基苯 和三苯胺为核心的星状结构的噁二唑类化合物。
星状的噁二唑分子都具有很高的玻璃化转变温度,作 为电子传输材料能提高材料的热稳定性。
这类聚合物具有非常好的热稳定性经80 oC加热后,聚合物薄膜 的形貌没有发生变化(真空蒸镀的TPD薄膜经80 oC加热10 min后 出现结晶行为)。
(2)主链三芳聚合物 197 < Tg(59-61) < 243 oC。
EHOMO较小,有利于空穴的注入
4.2空穴传输材料
4.2.6咔唑类空穴传输材料