FA1104B-TR

   雙層器件結構

   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,內嵌于正負電極之間構成,如圖5,28所示。器件中,在陽極之后是能級匹配的空穴傳輸層(HTη,而在陰極之前為能級匹配的電子傳輸層④TL)。雙層器件中,空穴傳輸通常要比電子傳輸快大約兩個數量級(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能級通常比空穴傳輸層的HOMo能級低,使空穴由HTL到ETL的輸運受到阻擋。因此,較快到達HTL/ETL界面的空穴大部分聚集在界面附近的HTL內。當電子傳輸到界面附近時,可與此處空穴復合,并可能導致光發射。一般地,由于器件中空穴傳輸通常比電子傳輸快幾個數量級,因此,HTL/ETL界面處空穴濃度較高,容易向ETL擴散。結果使雙層器件的載流子復合區靠近電子傳輸層,因而電致發光通 常來自電子傳輸材料。

    圖5.28 雙層器件結構及其能級關系示意圖

   圖中注明了復合區域、電子及空穴的注人、傳輸和復合過程

上述電子傳輸層發光的器件結構是雙層器件的主要形式,實際中也存在少數雙層器件的發光層是空穴傳輸層的例子,尤其是空穴傳輸層中摻雜發光材料的情形。

   雙層器件的優點體現在三個方面:第一,可以靈活地選擇分別與陽極和陰極功函數匹配的空穴傳輸和電子傳輸材料,解決了正負電極的真空能級與有機材料的雙向匹配問題,使器件中電子和空穴容易達成注人和傳輸平衡,有利于提高載流子復合效率。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,因此器件驅動電壓也顯著降低。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,降低了對材料性能的要求。第三,載流子復合區域在有機材料的內部,遠離兩個電極,防止了電極對激子的猝滅,提高了光輻射的幾率。