OLED顯示屏所用材料按功能主要分為陰極材料、陽(yáng)極材料、緩沖層材料、載流子傳輸材料和發(fā)光材料等幾大類。下面將介紹他們的主要功能
1、陰極材料
OLED的陰極材料作為顯示屏的陰極之用,為提高電子的注入效率,應(yīng)該選用功函數(shù)盡可能低的金屬材料,因?yàn)殡娮拥淖⑷氡瓤昭ǖ淖⑷腚y度要大些。金屬功函數(shù)的大小嚴(yán)重的影響著OLED器件的發(fā)光效率和使用壽命,金屬功函數(shù)越低,電子注入就越容易,發(fā)光效率就越高;此外,功函數(shù)越低,有機(jī)/金屬界面勢(shì)壘越低,工作中產(chǎn)生的焦耳熱就會(huì)越少,器件壽命就會(huì)有較大的提高。
2、陽(yáng)極材料
OLED的陽(yáng)極材料主要作顯示屏的陽(yáng)極之用,要求其功函數(shù)盡可能的高,以便提高空穴的注入效率。OLED器件要求電極必須有一側(cè)是透明的,因此通常選用功函數(shù)高的透明材料ITO導(dǎo)電玻璃作陽(yáng)極。ITO(氧化銦錫)玻璃在400nm~1000nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)透過率達(dá)80%以上,而且在近紫外區(qū)也有很高的透過率。
3、緩沖層材料
在OLED中空穴的傳輸速率約為電子傳輸速率的兩倍,為了防止空穴傳輸?shù)接袡C(jī)/金屬陰極界面引起光的猝滅,在制備器件時(shí)需引入緩沖層CuPc。CuPc 作為緩沖層,不僅可以降低ITO/有機(jī)層之間的界面勢(shì)壘,而且還可以增加ITO/有機(jī)界面的粘合程度,增大空穴注入接觸,抑制空穴向HTL層的注入,使電子和空穴的注入得以平衡。
4、載流子傳輸材料
OLED器件要求從陽(yáng)極注入的空穴與從陰極注入的電子能相對(duì)平衡的注入到發(fā)光層中,也就是要求空穴和電子的注入速率應(yīng)該基本相同,因此有必要選擇合適的空穴與電子傳輸材料。在器件的工作過程中,由于發(fā)熱可能會(huì)引起傳輸材料結(jié)晶,導(dǎo)致OLED器件性能衰減,所以我們應(yīng)選擇玻璃化溫度(Tg)較高的材料作為傳輸材料。試驗(yàn)中通常選用NPB作為空穴傳輸層,而選用Alq3作為電子傳輸材料。
5、發(fā)光材料
發(fā)光材料是OLED器件中最重要的材料。一般發(fā)光材料應(yīng)該具備發(fā)光效率高、最好具有電子或空穴傳輸性能或者兩者兼有、真空蒸鍍后可以制成穩(wěn)定而均勻的薄膜、它們的HOMO和LUMO能量應(yīng)該與相應(yīng)的電極相匹配等特性。在小分子發(fā)光材料中,Alq3是直接單獨(dú)使用作為發(fā)光層的材料。還有的是本身不能單獨(dú)作為發(fā)光層,摻雜在另一種基質(zhì)材料中才能發(fā)光,如紅光摻雜劑DCJTB,綠光摻雜劑DMQA,藍(lán)光摻雜劑BH1,BD1等。Alq3是一種既可以作為發(fā)光層材料,又可以兼做電子傳輸層材料的一種有機(jī)材料。