CINNO外媒資訊 有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）作為顯示面板，正大舉進(jìn)入智能手機(jī)和高端電視市場(chǎng)，并有望在隨后幾年獲得更大增長(zhǎng)。但是，將其應(yīng)用空間擴(kuò)展到汽車照明和頭戴式顯示器（HMD）等要求更為苛刻的新興市場(chǎng)則需要OLED在亮度和使用壽命方面的進(jìn)一步提升。這一要求又進(jìn)一步讓許多實(shí)驗(yàn)室投入更多精力，從器件設(shè)計(jì)和新材料等層面改善OLED以期獲得最大的回報(bào)。

來自西班牙和德國(guó)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在提供了一種極其簡(jiǎn)單的方法，能提高各種不同的OLED器件的效率和穩(wěn)定性15％以上，而且不需要改變材料或器件結(jié)構(gòu)。這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的方法主要是通過調(diào)整各種類型OLED的功能層（發(fā)光層，Emitting Layer）沉積溫度以改善其熱力學(xué)穩(wěn)定性。研究人員認(rèn)為，該技術(shù)憑借其簡(jiǎn)單通用的特性可以被用于“在不限定使用材料的前提下，最大限度地提高OLED的性能?！?/p>

玻璃轉(zhuǎn)化溫度

高亮度OLED規(guī)模化生產(chǎn)的挑戰(zhàn)是如何妥善調(diào)整亮度和壽命這兩個(gè)相互牽制的參數(shù)：通常OLED越亮，其使用壽命越短。為了解決這個(gè)問題從而制作出兼具長(zhǎng)壽命前提下的高穩(wěn)定性和高量子效率（亮度提升）的OLED，各個(gè)不同研究團(tuán)隊(duì)都在嘗試使用更好的OLED發(fā)光材料，或者使用各種光學(xué)技術(shù)來改進(jìn)OLED疊層以優(yōu)化光取出效率（外量子效率，EQE）。但是，這些方法只適用于個(gè)別類型的OLED器件設(shè)計(jì)，而且在很大程度上取決于成本和量產(chǎn)規(guī)模。

最近發(fā)表研究成果的研究團(tuán)隊(duì)中，來自西班牙巴塞羅那自治大學(xué)和德國(guó)德累斯頓工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家研究了另外一個(gè)變量：OLED中的有機(jī)發(fā)光層實(shí)際上是如何生長(zhǎng)的。在思考這個(gè)問題時(shí)，研究人員從其近來的物理氣相沉積（PVD，Physical Vapor Disposition）工作中獲得了提示，PVD是用于OLED各層沉積的主要技術(shù)。這項(xiàng)工作表明，在大約85％的玻璃轉(zhuǎn)化溫度（Tg）下，可以通過減慢沉積過程形成“超穩(wěn)定”的玻璃態(tài)膜層，它具有較高的熱動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性，能夠承受大量其他熱力學(xué)的波動(dòng)。

OLED器件壽命和亮度

這些優(yōu)勢(shì)能否提升OLED的亮度和壽命？為了找到答案，研究小組選擇了一個(gè)簡(jiǎn)單的OLED疊層設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)包括兩個(gè)具有“技術(shù)上可行的”玻璃轉(zhuǎn)化溫度的有機(jī)層，一個(gè)同時(shí)充當(dāng)發(fā)射層（EML）和電子傳輸層（ETL），另一個(gè)充當(dāng)空穴傳輸層（HTL）。研究者利用物理氣相沉積技術(shù)在不同的沉積溫度下制造紅色，綠色和藍(lán)色的OLED器件，并測(cè)試了兩個(gè)原型OLED的參數(shù)：亮度100cd / m2下的外量子效率（EQE）和“LT70”壽命，其中“LT70”是器件亮度降至初始值70％所用的時(shí)間。

該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，使用超穩(wěn)定玻璃態(tài)膜層（即，在接近0.85Tg的溫度下沉積膜層）的四種不同磷光發(fā)射材料中任何一種，其外量子效率和“LT70”壽命相對(duì)于用常規(guī)淬火膜層制成的參考樣品都有超過15％的提升。對(duì)于另外一些樣品來說，改善效果會(huì)更好，例如藍(lán)色測(cè)試OLED的EQE值比參考器件高出163％;綠色和紅色OLED樣品的“LT70”壽命比參考樣品分別高出大概86％和119％（或更多）。

OLED的未來

研究人員還就為什么使用超穩(wěn)定玻璃態(tài)膜層可以提升OLED器件的量子效率進(jìn)行了詳細(xì)的分析。他們能夠排除一些因素的影響，如發(fā)射極偶極矩方向等其他因素的溫度依賴性。這項(xiàng)研究表明，EQE的提升可以追溯到納米級(jí)別激子動(dòng)力學(xué)的差異，這種差異能夠改善發(fā)射層的發(fā)射效率。

該團(tuán)隊(duì)指出，雖然“這種方式的提升看起來可能是漸進(jìn)式的”，但它可以應(yīng)用于各種各樣的OLED疊層和器件設(shè)計(jì)，因此可以助力開發(fā)新材料以改善OLED性能。這些新材料包括所謂的熱激活延遲熒光TADF（Thermally Activated Delayed Fluorescence）OLED，業(yè)界和科研領(lǐng)域正積極探索TADF技術(shù)以改善器件中的激子收集效率。研究人員認(rèn)為，“超穩(wěn)定玻璃態(tài)膜層的應(yīng)用在提升不同有機(jī)電子器件或系統(tǒng)的性能方面極具潛力”。（CINNO外媒編輯山海觀編譯）