【OLEDs器件发展历程概述1100字】

OLEDs器件发展历程概述在OLEDs器件近35年的发展过程中，有机发光二极管在器件结构设计和发光材料开发方面均取得了发展。在材料方面，已由最初的低效率荧光体系，发展出了高效率的磷光、热激活延迟荧光材料（ThermallyActivatedDelayedFluorescence,TADF）体系[12]。如图1.7所示，展示了发光材料的发展历程。荧光材料作为最先使用的发光活性物质，制备的器件激子利用率最高仅为25%，而占比达75%的三重态激子则经由非辐射过程失活，无法产生光辐射，器件效率最大仅能达到5%左右。1998年Forrest等人利用含有重金属的有机磷光材料，通过利用重金属原子强的旋轨耦合（Spin-orbitCoupling,SOC）效应，实现了三重态激子的辐射发光，激子利用率达到100%[13]。此后，许多高性能磷光材料被开发利用。例如，2015年Forrest等人合成了一种蓝色磷光材料fac-Ir(pmp)3，发光峰位于418nm，其色坐标为（0.16，0.08），实现了深蓝光发射，器件效率达到15%[14]。2019年郑佑轩等人合成了3种绿色磷光材料，其中器件效率最高达到26%[15]。目前通过合理的器件优化，磷光器件效率最高已经达到30%[16,17]。Adachi等人在2012年首次设计开发出全有机的热激活延迟荧光(TADF)材料[18,19]。该研究一经报道，就立刻引起研究者的广泛关注和参与。目前以TADF材料为发光材料的器件效率已经达到了高效率磷光器件的水平[12]。如2014年王会等人以苯咔唑和三苯胺作为给体单元，氧化硫杂蒽酮作为受体单元，成功构建了两种高效率的TADF材料TXO-PHCZ和TXO-TPA，器件效率达到20%[20]。此后该课题组又基于硫杂蒽酮的受体单元发展了多种高效率TADF材料[21,22]。2018年李博文等人合成了三种高效率的蓝光TADF分子，其中2SPAc-PPM制备的器件效率高达31%[23]。此外，全有机的TADF材料相比于磷光材料具有低成本、低毒性、分子设计方法多样的优势。因此，高效率全有机的TADF发光材料应用前景广阔。图1.7有机发光材料发展历程Figure1.7Thedevelopmentoforganicemittinglightmaterials在器件结构设计方面，主要的设计理念依然是采用不同功能材料逐层堆叠构建器件。但也发展了倒置、串联、顶发射、柔性结构等多种不同的器件形式。如图1.8给出了一些类型的器件结构示意图。如图1.8所示。从器件制备过程的不同可分为倒置器件和正向器件[24]。倒置器件是指先在基板上制备阴极，再依次沉积各有机功能材料，最后制备阳极，而正向结构器件制备过程与之相反。从器件出光方向的不同可分为底发射、顶发射和穿透式器件[25]。其中底发射器件采用透明基板结合高反射率顶电极，器件出光方向为器件的基板方向；而顶发射器件则是采用高反射率的基板结合透明顶电极，器件通过顶部透明电极发光；穿透式器件则将上下电极均设计成透明的，使得器件在上下两面均发光。此外，还有将2个或多个器件通过电荷产生层（ChargeGenerationLayer,CGL）以串联形式连接的叠层结构器件，串联器件效率一般为多个器件的总和[26]。柔性结构器件[27]则是指采用柔性基底制备的器件。图1.8器件结构(a)正向结构(b)倒置结构(c)串联结构(d)顶发射结构Figure1.8TheOLEDsstructures.(a)conventionals