制備OLED的“五大”類(lèi)材料

制備OLED的材料種類(lèi)很多，主要分為陽(yáng)極材料、陰極材料、緩沖層材料、載流子傳輸材料和發(fā)光材料等幾大類(lèi)。

1、陽(yáng)極材料

OLED的陽(yáng)極材料主要作器件的陽(yáng)極之用，要求其功函數(shù)盡可能的高，以便提高空穴的注入效率。OLED器件要求電極必須有一側(cè)是透明的，因此通常選用功函數(shù)高的透明材料ITO導(dǎo)電玻璃作陽(yáng)極。ITO（氧化銦錫）玻璃在400nm～1000nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)透過(guò)率達(dá)80%以上，而且在近紫外區(qū)也有很高的透過(guò)率。

　　2、陰極材料

OLED的陰極材料主要作器件的陰極之用，為提高電子的注入效率，應(yīng)該選用功函數(shù)盡可能低的金屬材料，因?yàn)殡娮拥淖⑷氡瓤昭ǖ淖⑷腚y度要大些。金屬功函數(shù)的大小嚴(yán)重的影響著OLED器件的發(fā)光效率和使用壽命，金屬功函數(shù)越低，電子注入就越容易，發(fā)光效率就越高；此外，功函數(shù)越低，有機(jī)/金屬界面勢(shì)壘越低，工作中產(chǎn)生的焦耳熱就會(huì)越少，器件壽命就會(huì)有較大的提高。

OLED的陰極通常采用以下幾種型式：（1）單層金屬陰極。如Al、Mg、Ca等，但它們?cè)诳諝庵泻苋菀妆谎趸?，致使器件不穩(wěn)定、使用壽命縮短，因此選擇合金做陰極或增加緩沖層來(lái)避免這一問(wèn)題。（2）合金陰極。為了既能提高器件的發(fā)光效率，又能得到穩(wěn)定的器件，通常采用金屬合金作為陰極。在蒸發(fā)單一金屬陰極薄膜時(shí)，會(huì)形成大量的缺陷，造成耐氧化性變差；而蒸鍍合金陰極時(shí)，少量的金屬會(huì)優(yōu)先擴(kuò)散到缺陷中，使整個(gè)有機(jī)層變得很穩(wěn)定。（3）層狀陰極。這種陰極是在發(fā)光層與金屬電極之間加入一層阻擋層，如LiF、CsF、RbF等，它們與Al形成雙電極。阻擋層可大幅度的提高器件的性能。

3、緩沖層材料

在OLED中空穴的傳輸速率約為電子傳輸速率的兩倍，為了防止空穴傳輸?shù)接袡C(jī)/金屬陰極界面引起光的猝滅，在制備器件時(shí)需引入緩沖層CuPc。CuPc作為緩沖層，不僅可以降低ITO/有機(jī)層之間的界面勢(shì)壘，而且還可以增加ITO/有機(jī)界面的粘合程度，增大空穴注入接觸，抑制空穴向HTL層的注入，使電子和空穴的注入得以平衡。

4、載流子傳輸材料

OLED器件要求從陽(yáng)極注入的空穴與從陰極注入的電子能相對(duì)平衡的注入到發(fā)光層中，也就是要求空穴和電子的注入速率應(yīng)該基本相同，因此有必要選擇合適的空穴與電子傳輸材料。在器件的工作過(guò)程中，由于發(fā)熱可能會(huì)引起傳輸材料結(jié)晶，導(dǎo)致OLED器件性能衰減，所以我們應(yīng)選擇玻璃化溫度（Tg）較高的材料作為傳輸材料。試驗(yàn)中通常選用NPB作為空穴傳輸層，而選用Alq3作為電子傳輸材料。

5、發(fā)光材料

發(fā)光材料是OLED器件中最重要的材料。一般發(fā)光材料應(yīng)該具備發(fā)光效率高、最好具有電子或空穴傳輸性能或者兩者兼有、真空蒸鍍后可以制成穩(wěn)定而均勻的薄膜、它們的HOMO和LUMO能量應(yīng)該與相應(yīng)的電極相匹配等特性。

在小分子發(fā)光材料中，Alq3是直接單獨(dú)使用作為發(fā)光層的材料。還有的是本身不能單獨(dú)作為發(fā)光層，摻雜在另一種基質(zhì)材料中才能發(fā)光，如紅光摻雜劑DCJTB，綠光摻雜劑DMQA，藍(lán)光摻雜劑BH1，BD1等。Alq3是一種既可以作為發(fā)光層材料，又可以兼做電子傳輸層材料的一種有機(jī)材料。