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與ITO功函數(shù)的整合至關(guān)重要
iOLED的研究中最大的課題是，開發(fā)合適的EIL材料。把ITO作為透明陰極使用時(shí)，一般來說從ITO向有機(jī)層直接注入電子非常困難。這是因?yàn)?，ITO功函數(shù)的值與接收有機(jī)層電子的能級——最低未占軌道(LUMO)之間的能差較大。ITO的功函數(shù)約為5eV，而普通有機(jī)EL元件用電子運(yùn)輸材料的LUMO能量約為3eV，因此表面存在約2eV的電子注入勢壘。
普通OLED是從ITO向HTL注入空穴，這種情況下，接收HTL空穴的能級——最高占有軌道(HOMO)的能量約為5.5eV的材料較多，與ITO功函數(shù)的能差較小。
如上所述，要想從ITO高效向有機(jī)層直接注入電子，需要合適的EIL。為尋找這種EIL材料，我們準(zhǔn)備了多種EIL材料，評測了iOLED對各材料的特性差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了適合iOLED的EIL材料，成功開發(fā)出了發(fā)光效率與普通OLED相同的iOLED。另外，對報(bào)告案例還比較少的iOLED的大氣穩(wěn)定性也進(jìn)行了評測。而且試制了采用iOLED的顯示器。
特性隨EIL變化
圖5是改變EIL材料時(shí)的iOLED特性。采用EIL I～I(xiàn)II的iOLED分別為iOLED-I～I(xiàn)II。發(fā)光材料采用發(fā)紅色光的磷光材料Ir(piq)3。
圖5：iOLED的特性隨著EIL的選擇而變化
本圖為采用三種EIL材料時(shí)的iOLED特性變化。(a)為亮度-電壓特性，(b)為外部量子效率對亮度的依賴性。發(fā)光材料采用磷光材料Ir(piq)3，獲得了15%左右的高外部量子效率。
從中可以看出，iOLED的特性因EIL的選擇而大不相同。從特性來看，iOLED-I的最高亮度只有5cd/m2(圖5(a))?？梢哉f這是因?yàn)?，采用EIL I的話，很難從陰極ITO向有機(jī)層注入電子。而iOLED-III以低加載電壓獲得了高亮度，由此可見，采用EIL III促進(jìn)了從ITO向有機(jī)層注入電子。
另外還可以看出，外部量子效率也因EIL的選擇而大不相同(圖5(b))。iOLED-I的外部量子效率還不到1%，而iOLED-II達(dá)到了約11%，iOLED-III達(dá)到了約15%。有報(bào)告顯示，發(fā)光材料采用Ir(piq)3的普通OLED的外部量子效率約為11%，因此，iOLED-III獲得了普通OLED同等以上的發(fā)光效率。
