FA1104B-TR

   双层器件结构

   双层oLED器件是由空穴传输材料和电子传输材料相继制作成薄膜,内嵌于正负电极之间构成,如图5,28所示。器件中,在阳极之后是能级匹配的空穴传输层(HTη,而在阴极之前为能级匹配的电子传输层④TL)。双层器件中,空穴传输通常要比电子传输快大约两个数量级(空穴传输材料的空穴迁移率约10ˉ3cm2/(V・Θ,电子传输材料的电子迁移率约10犭cm2/(Ⅴ・θ。而且,电子传输材料的HoMO能级通常比空穴传输层的HOMo能级低,使空穴由HTL到ETL的输运受到阻挡。因此,较快到达HTL/ETL界面的空穴大部分聚集在界面附近的HTL内。当电子传输到界面附近时,可与此处空穴复合,并可能导致光发射。一般地,由于器件中空穴传输通常比电子传输快几个数量级,因此,HTL/ETL界面处空穴浓度较高,容易向ETL扩散。结果使双层器件的载流子复合区靠近电子传输层,因而电致发光通 常来自电子传输材料。

    图5.28 双层器件结构及其能级关系示意图

   图中注明了复合区域、电子及空穴的注人、传输和复合过程

上述电子传输层发光的器件结构是双层器件的主要形式,实际中也存在少数双层器件的发光层是空穴传输层的例子,尤其是空穴传输层中掺杂发光材料的情形。

   双层器件的优点体现在三个方面:第一,可以灵活地选择分别与阳极和阴极功函数匹配的空穴传输和电子传输材料,解决了正负电极的真空能级与有机材料的双向匹配问题,使器件中电子和空穴容易达成注人和传输平衡,有利于提高载流子复合效率。另外,与单层器件相比,双层器件的电子和空穴注人都比较容易,因此器件驱动电压也显著降低。第二,由于双层器件可以分别选择空穴注人/传输、电子注人/传输材料,降低了对材料性能的要求。第三,载流子复合区域在有机材料的内部,远离两个电极,防止了电极对激子的猝灭,提高了光辐射的几率。