迄今为止,发绿光的有机发光二极管是最有效的器件。据文献报导,效率最大的发绿光的有机发光半导体其效率为15流明每瓦。但是对发红光和蓝光的OLE
迄今为止,发绿光的有机发光二极管是最有效的器件。据文献报导,效率最大的发绿光的有机发光半导体其效率为15流明每瓦。但是对发红光和蓝光的OLED的研究工作很少。目前已知的效率最好的发蓝光的OLED发光效率是5.0流明每瓦。发红光的OLED器件的发光效率只有2.5流明每瓦。需要说明的是,随着发光亮度增加,发光效率与驱动电压的变化关系相反,即随着电压的增加而降低。近几年,有一些关于有机发光半导体器件的寿命的报导。但由于测量方式多种多样,无法对这些数据进行比较。现在应用最多的测量器件寿命的方法,是在器件维持一恒定电流的条件下,测量从初始亮度下降至一半亮度的时间。
OLED的特色在于其器件可以做得很薄,厚度能比液晶屏幕下降2/3,所以更轻便。而且有机发光半导体为全固态组件,抗震性好,能适应恶劣环境。而且其是自体发光的,所以几乎没有视角问题;与LCD技术相比,即使在大的角度观看也能得到很好的显示效果。有机发光半导体的组件为自发光且是依靠电压来调整,反应速度要比液晶芯片来得快许多,比较适合在画面变化快的情况下使用,如体育比赛和高动态范围电影等。有机发光半导体的另一项特性是对低温的适应能力,有机发光半导体在低温下,只要电路未受损,就能正常显示。此外,有机发光半导体的效率高,耗能较低。可以在不同材质的基板上制造,甚至能成制作成可弯曲的显示器,应用范围日渐增广。过去的市场上有机发光半导体一直没办法普及,主要的问题在于早先技术发展的有机发光半导体样品大多是单色居多,即使采用多色的设计,其发色材料和生产技术往往还是限制了有机发光半导体发色的多样性。而限制了OLED的另一因素是价格昂贵,而且难以大尺寸化。以索尼最高端的电视机为例,在同尺寸面板的条件下,使用OLED屏幕的电视比使用LCD屏幕的电视的售价高了71%。所以,对OLED性能的研究显得很有意义。
1.3对OLED的研究历程
近年来,有机发光二极管的效率和稳定性研究取得重大进展。为了找到广泛的商业应用,OLED的性能还需要进一步的改进。国外对OLED的研究进行得比较早。1996年Tokito等人发现降低操作电压能提高工作效率。他们认为,在金属氧化物与空穴传输层界面的空穴的注入使得低能势垒被改进了。2002年Reynolds用MoO3在PLED上作为电子提取阻挡层,器件效率和亮度也得到了改进。2006年Ikeda发现使用掺杂MoO3:NPB复合对ITO缓冲层也可以减少工作电压,提高亮度和设备效率。Matsushima等人报告了孔式器件的电流-电压特性对空穴注入性能MoO3缓冲层的影响,他们用X射线光电子能谱和紫外可见光分度计测量,发现0.75 nm厚的三氧化钼层导致ITO欧姆接触形成,电子从ITO向有机分子MoO3转移,使得空穴注入增强。为了提高器件的效率和寿命,就要了解降低工作电压的因素。现阶段已知电极与有机界面处的复杂相互作用和微结构的变化会影响操作电压和界面稳定性。例如,使用氧等离子体等各种方法对氧化铟锡阳极表面进行改性,以及在ITO上引入CuPc,IrOx,CuPc等 p型掺杂剂的超薄缓冲层,由于控制了空穴注入势垒和界面形态,从而提高了器件的性能。同样,通过引入缓冲层,如LiF,Cs2CO3,Cs2O和C60,也显着提高了OLED的效率和寿命。因此,对电极/有机界面的深入研究应能更好地理解界面性质如何影响电荷载流子注入和有机膜的形貌稳定性,从而提高器件的性能。最近,使用MoO3作为OLED中的阳极缓冲层。有着诸如污染少,易于热沉积和与有机分子能级匹配等优点。它已经被实验证明了MoO3和MoO3掺杂的空穴传输材料作为阳极改性层的使用显着地降低了操作电压并且提高了OLED的效率和寿命[4]。