解決する

Jul 08, 2023

Scientific Reports volume 5、記事番号: 12487 (2015) この記事を引用

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メトリクスの詳細

電力効率の高い溶液処理による燐光有機発光ダイオード (s-PhOLED) を実現するには、対応する高い駆動電圧の問題を十分に解決する必要があります。 それを解決するために、新しいホストまたは界面材料の開発に努力が払われてきました。 しかし、蛍光体の電荷トラップや電荷注入障壁の問題は依然として深刻であり、電力効率 (PE) レベルを大きく制限しています。 ここでは、励起錯体形成カップル 4,4',4''-トリス[3-メチルフェニル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン (m-MTDATA) と 1,3,5-トリ(m-ピリド-3-) を利用します。イル-フェニル)ベンゼン (TmPyPB)、効率的な電荷注入と輸送、界面励起錯体の形成のためのバリアフリーの正孔と電子の再結合、および発光層内の蛍光体の電荷トラップの除去が同時に実現され、その結果、オン電圧2.36 V、97.2 lm W−1という過去最高のPEに加え、100 cd m−2で2.60 V、1000 cd m−2で3.03 V、10000 cd m−2で4.08 Vという極めて低い駆動電圧を実現2. このレポートは、s-PhOLED の PE 性能が 100 lm W−1 の高レベルに近づき、同色の真空蒸着 PhOLED (v-PhOLED) の対応する最先端の性能よりも優れていることを初めて示したものです。 。 私たちは、このレポートが、単純な構造で電力効率の高い単色白色 s-PhOLED を実現するための新たな道を開くものと期待しています。

リン光有機発光ダイオード (PhOLED)1 は、一重項励起子と三重項励起子の両方を収集してほぼ 100% の内部量子効率を実現できるため、多くの注目を集めています。 高度な多層デバイス構造 2、3、4、5、新しいエレクトロルミネセンス (EL) 機構 6、7、8、9、10、および出力結合技術 11、12 の活用により、真空蒸着 PhOLED は大幅に進歩しました。 PhOLED) は小分子金属蛍光体をベースにしており、その電力効率 (PE) は単色デバイスと白色デバイスの両方ですでに 100 lm W-1 を超えています 11、12、13、14。 v-PhOLED と比較して、溶液処理 PhOLED (s-PhOLED) は多くの独自の利点があるため、学術研究と産業応用の両方にとってより魅力的であると思われます 15,16,17,18,19,20,21,22,23。これには、単純なデバイスアーキテクチャ、大面積基板上の便利な高解像度パターニング、インクジェット印刷またはロールツーロールコーティングによる低コスト製造などがあります。 しかし、s-PhOLED 25、26、27、28、29、30、特に PE の性能は v-PhOLED の性能よりもはるかに低く、省エネディスプレイや照明における実用的な用途は限られています。

s-PhOLED の不十分な PE の原因となる主な問題は、その高い駆動電圧であり、これは大きな電荷注入障壁 31、低い電荷移動度 32,33、バルク励起子の生成に必要なヘテロ接合障壁 34,35、および強力な電荷トラップに起因すると考えられます。これらの制限に対処するために、v-PhOLED では、pin 構造 38、カスケード電荷注入/輸送多層 2、励起錯体形成共ホスト 14 などの多くの戦略が開発されてきました。 。 残念ながら、層ごとの溶液堆積中の固有の相互混合のハードルや、相分離などのその他の根本的な理由により、v-PhOLED から s-PhOLED への拡張は依然として大きな課題となっています。 たとえば、ポリ(N-ビニルカルバゾール) (PVK) と 1,3-ビス[(4-tert ブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾリル]フェニレン (OXD-7) で構成される混合ホストを使用すると、高効率のイエロー-発光する s-PhOLED は、41.7 cd A−1 という有望な電流効率を与えることが報告されています 41。しかし、駆動電圧が高いため、電力効率はわずか 12.5 lm W−1 であり、共ホストベースの v-PhOLED よりはるかに劣っています (ターンオン電圧: 2.4 V、PE: 62.1 lm W−1)42。 したがって、駆動電圧を下げ、s-PhOLEDのPEを向上させるためには、デバイス構造とそれに対応するメカニズムの新設計に多くの努力を払う必要があります。