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理化所實現(xiàn)1微米厚的低工作電壓、高效和穩(wěn)定的有機發(fā)光二極管

儀表研發(fā) 2022年10月27日 09:09:38來源：中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所 16518

摘要近日，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所光響應(yīng)材料與器件研究中心研究員汪鵬飛和王鷹，使用MoO3/SimCP2作為空穴注入層可實現(xiàn)電極與4,4′-(環(huán)己烷-1,1-二基)雙(N,N-二對甲苯)(TAPC)空穴傳輸層的歐姆接觸，顯著增加了空穴注入能力。

　　【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】有機發(fā)光二極管(OLEDs)被認(rèn)為是下一代顯示器和照明頗具前途的設(shè)備。然而，基板上透明的錫摻雜的氧化銦(ITO)的不均勻表面形態(tài)或者殘留物通常會誘發(fā)隨后沉積的有機層的缺陷，導(dǎo)致陽極和陰極之間形成分流路徑，從而使設(shè)備性能和穩(wěn)定性惡化。

　　鑒于此，制備具有較厚傳輸層的OLEDs是克服這一障礙的有效解決方案，而使用傳統(tǒng)的純有機材料(μ～10-6-10-3 cm2V-1s-1)制備超厚的電荷傳輸層通常需要更高的工作電壓，不可避免地產(chǎn)生焦耳熱，進(jìn)而對器件性能產(chǎn)生不良影響并加速設(shè)備老化。因此，實現(xiàn)超厚且具有高性能和低工作電壓的純有機發(fā)光二極管仍是艱巨的挑戰(zhàn)。

　　近日，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所光響應(yīng)材料與器件研究中心研究員汪鵬飛和王鷹，使用MoO3/SimCP2作為空穴注入層可實現(xiàn)電極與4,4′-(環(huán)己烷-1,1-二基)雙(N,N-二對甲苯)(TAPC)空穴傳輸層的歐姆接觸，顯著增加了空穴注入能力。

　　實驗表明，隨著TAPC厚度的增加，薄膜的粗糙度呈現(xiàn)明顯下降；對于像TAPC這種電荷遷移率(μ～10-3 cm2V-1s-1)相對較高的有機材料，只有在厚度超過900nm時才可以實現(xiàn)歐姆接觸，而在厚度較薄時的注入勢壘仍不可忽略，對以往的實現(xiàn)歐姆接觸的策略進(jìn)行更正。

　　在此基礎(chǔ)上，研究實現(xiàn)了厚度超過1μm且具有低工作電壓的高效穩(wěn)定的紅、綠和藍(lán)色OLEDs，器件最大外量子效率分別為23.09%、22.19%和7.39%，亮度在1000cd/m2時的驅(qū)動電壓僅為5.11V、3.55V和6.88V，器件的LT95壽命分別為55000小時、18000小時和1600小時。該工作為基于OLEDs的大面積顯示和照明設(shè)備的高良率鋪平了道路。

　　950nmTAPC厚度的器件特性。(a)不同亮度下的器件外量子效率；(b)不同亮度下的LT95壽命。

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