해결책

Jul 08, 2023

Scientific Reports 5권, 기사 번호: 12487(2015) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

전력 효율적인 용액 공정 인광 유기발광다이오드(s-PhOLED)를 구현하려면 그에 따른 높은 구동 전압 문제가 잘 해결되어야 합니다. 이를 해결하기 위해 새로운 호스트나 계면물질을 활용하려는 노력이 이루어져 왔다. 그러나 형광체의 전하 트래핑 및/또는 전하 주입 장벽 문제는 여전히 심각하여 전력 효율(PE) 수준을 크게 제한하고 있습니다. 여기서는 엑시플렉스 형성 커플 4,4',4''-트리스[3-메틸페닐(페닐)아미노]트리페닐아민(m-MTDATA) 및 1,3,5-트리(m-피리드-3- 효율적인 전하 주입 및 수송인 일-페닐)벤젠(TmPyPB), 계면 엑시플렉스 형성을 위한 무장벽 정공-전자 재결합 및 발광층에서 형광체의 전하 트랩 제거가 동시에 실현되어 전환- 2.36V의 전압에서 97.2lm W−1의 사상 최고 PE를 기록할 뿐만 아니라 100cdm−2에서 2.60V, 1000cdm−2에서 3.03V, 10000cdm−에서 4.08V의 매우 낮은 구동 전압을 제공합니다. 2. 이 보고서는 s-PhOLED의 PE 성능이 100lm W−1 높은 수준에 접근한 최초의 것으로, 이는 동일한 색상의 진공 증착 PhOLED(v-PhOLED) 대응 제품의 해당 최첨단 성능보다 훨씬 뛰어납니다. . 우리는 이 보고서가 단순한 구조로 전력 효율적인 단색 및 백색 s-PhOLED를 달성하기 위한 새로운 길을 열 것으로 기대합니다.

인광 유기발광다이오드(PhOLED)1는 단일항 및 삼중항 엑시톤을 모두 수확하여 거의 100%에 가까운 내부 양자 효율을 실현할 수 있기 때문에 많은 주목을 받았습니다. 고급 다층 장치 구조2,3,4,5, 새로운 전기발광(EL) 메커니즘6,7,8,9,10 및 아웃커플링 기술11,12의 활용으로 진공 증착 PhOLED(v- PhOLED)는 저분자 금속인광체를 기반으로 하며 단색 및 백색 장치 모두에서 전력 효율(PE)이 이미 100lm W-1을 초과했습니다11,12,13,14. v-PhOLED와 비교하여 용액 처리 PhOLED(s-PhOLED)는 많은 고유한 장점을 가지고 있기 때문에 학술 연구 및 산업 응용 모두에 더 매력적인 것 같습니다15,16,17,18,19,20,21,22,23, 24에는 간단한 장치 아키텍처, 대면적 기판에 대한 편리한 고해상도 패터닝, 잉크젯 인쇄 또는 롤투롤 코팅을 통한 저비용 제조 등이 포함됩니다. 그러나 s-PhOLED25,26,27,28,29,30, 특히 PE의 성능은 v-PhOLED의 성능보다 훨씬 낮아 에너지 절약형 디스플레이 및 조명에서의 실제 적용이 제한됩니다.

s-PhOLED의 열악한 PE를 담당하는 주요 문제는 큰 전하 주입 장벽, 낮은 전하 이동도, 벌크 여기자 생성에 필요한 이종접합 장벽 및 강렬한 전하 트래핑으로 인해 발생할 수 있는 높은 구동 전압입니다. 발광층(EML)36,37 등에서 인광체의 거동. 이러한 한계를 해결하기 위해 v-PhOLED에서 핀 구조, 캐스케이드 전하 주입/수송 다층 및 엑시플렉스 형성 공동 호스트와 같은 많은 전략이 개발되었습니다. . 불행하게도 층별 용액 증착 중 본질적인 상호 혼합 장애물과 상 분리를 포함한 기타 근본적인 이유 때문에 v-PhOLED에서 s-PhOLED로 확장하는 것은 여전히 ​​큰 과제로 남아 있습니다. 예를 들어, 폴리(N-비닐카바졸)(PVK)과 1,3-비스[(4-tert부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸릴]페닐렌(OXD-7)으로 구성된 혼합 호스트를 사용하면 매우 효율적인 황색- s-PhOLED를 방출하는 것은 41.7 cd A−1 41의 유망한 전류 효율을 제공하는 것으로 보고되었습니다. 그러나 높은 구동 전압으로 인해 전력 효율은 공동 호스트 기반 v-PhOLED보다 훨씬 열등한 12.5 lm W−1에 불과했습니다. 턴온 전압: 2.4V, PE: 62.1lm W−1)42. 따라서 s-PhOLED의 구동 전압을 낮추고 PE를 향상시키기 위해서는 소자 구조의 de nova 설계와 그에 상응하는 메커니즘에 많은 노력을 기울여야 한다.