Простое введение OLEDs

- Mar 19, 2018-

В течение последних десятилетий огромных исследований, а также коммерческий интерес была сосредоточена на новое поле конъюгированных органической электроники материалов. Этот интерес, который недавно получил новый импульс благодаря Нобелевской премии в области химии Сиракава, Мак-Диармид и Хигер, это связано с тем, что эти материалы объединить ряд интересных свойств, которые порождают широкий спектр новых приложения. Вероятно, наиболее важной особенностью конъюгированных органической электроники материалов является их способность транспортных расходов, т.е. они могут быть проводниками или полупроводников. С другой стороны эти материалы органические молекулы или полимеров и таким образом дают возможность быть сконструированы таким образом, чтобы идеально соответствовать желаемой требования. В этом контексте эти материалы часто описываются как синтетические металлов. В зависимости от их молекулярный вес и растворимость, конъюгированных органических электронные материалы могут легко обрабатываться общие методы как органического химического осаждения паров (OCVD), спин покрытие или просто струйной печати. Благодаря их механической стабильности эти материалы можно даже хранение на гибких подложках. Эти функции обеспечивают возможность производства «пластиковые органических электроника» при очень низких затратах. Потенциальные приложения для полимерных материалов включают полностью печатных полимера полевых транзисторов (PFETs), Конъюгированные полимер фотоэлементов, органических светоизлучающих диодов (OLED) и лазеры, а также полимерные датчики, актеры, Аккумуляторы и компоненты для топливных элементов. Низкомолекулярных соединений могут быть использованы в пара хранение тонкопленочных транзисторов, и как заряд транспортировки или выделением молекулярного очки в OLEDs, фотоэлементов, Фото копировальных устройств и лазерных принтеров. Кроме того небольшие сопряженных молекул или олигомеров могут быть разработаны для того, чтобы сымитировать функциональность отдельных электронных единиц как транзисторы, диоды, резисторы и переключателей на молекулярном уровне. Таким образом есть возможность дальнейшему сокращению размеров этих электронных компонентов до уровня нанометр.

Как упоминалось выше, одним из ключевых приложений для проведения полимеров, олигомеров и сопряжённых малых молекул является их использование в OLEDs. Такие светоизлучающих устройств с поли (пункт-phenylenevinylene) (PPV) как эмиссионного материала впервые были описаны в 1990 году, друг и др. и общей структуры изображены на схеме 1.1.

Scheme 1.1.jpg

1.1 СхемаОбщая структура однослойные OLED друг

   Простой OLED один слой состоит из эмиттера материала, который зажат между прозрачным дном электрода (анод) и металлический электрод (катод) на вершине. Обычно Индий оксид олова (ITO) покрытием стеклянной подложке служит как прозрачный анод а катод обычно состоит из металлов с низкими рабочими функциями (Al, Mg, Ca). Материал излучателя может быть либо полимер как PPV или polyfluorene (PF) или низкомолекулярных соединений, такие как алюминий tris(8-hydroxyquinolinato) (Alq3). Если внешнее поле применяется между двумя электродами, положительные и отрицательные заряды впрыснуты в анодом и катодом, соответственно. Эти обвинения перекомбинировать в слое выбросов путем формирования локализованный возбужденных состояний (экситонов), которые можно затем распада радиационно (см. схему 1.2.)).

structure 1.jpg

  OLED-дисплеи имеют определенные преимущества по сравнению с жидкокристаллических дисплеев (LCD) и другие технологии отображения. Дисплеи осид обладают довольно высокой мощности эффективности потому, что они являются Излучательные внешние дисплеи и не требуется дополнительная объединительная плата освещения. Дальнейшие преимущества являются малое время отклика (до 104 раз быстрее, чем LCD) высокой яркости на относительно низкий вольтаж, широкий угол и высокой контрастности. Гибкие и большие дисплеи являются такжевозможно.

Несмотря на эти преимущества обычные однослойные OLED дисплеи по-прежнему имеют некоторые недостатки. Одна из основных проблем является несбалансированной заряд поток через устройства, который приводит к более высоких рабочих напряжений и сокращение жизни. Разница между суммой положительных (отверстия) и отрицательной (электронов) заряда перевозчиков, вводят в устройство главным образом вызвано несоответствие между ГОМО и ЛЮМО уровнями излучатель материала и уровень Ферми прилегающих электрода (схема 1.2, )). Кроме того отверстия обладают повышенной мобильности чем электроны во многих излучатель материалов, что приводит к безызлучательного нейтрализация положительных зарядов на катоде.

Scheme 1.2.jpg

 Чтобы обойти эту проблему дополнительных заряда инъекции слои между уровнем выбросов и соответствующие электроды могут быть введены. Особенно включение так называемых электрон проведение/отверстие блокировка слоя (ECHB) оказалось эффективно подавляют закалки отверстий на катоде (схема 1.2, b)). Материалы с хорошим переноса электронов свойствами являются молекулы или полимеры с низинными ЛЮМО уровнями оксадиазолов (PBD), триазинов, benzothiadiazoles и др.. Для улучшения инъекций отверстий необходимы материалы с высокой лежа HOMO уровнями. Типичный отверстие транспортировки материалов (HTM) являются ароматические амины как доверенный домен публикации или электронов богатые полимеров как poly(ethylenedioxythiophene) (PEDOT).

Structure2.jpg