應(yīng)用于OLED的銥類有機電致磷光材料

萬國君，李 特，張世才，徐瑜璘

(煙臺九目化學(xué)股份有限公司，山東 煙臺 264006)

目前在顯示器件技術(shù)的實踐應(yīng)用中，往往會涉及多種學(xué)科技術(shù)，所以為了將這種技術(shù)綜合性的作用充分發(fā)揮出來，需要注重有機電致磷光材料的創(chuàng)新。在創(chuàng)新過程中，由于目前關(guān)于器件的使用需求都比較高，在生產(chǎn)上也比較繁瑣，同時有著較高的生產(chǎn)成本，所以需要利用OLED來對顯示技術(shù)進行彌補。因此對銥類有機電致磷光材料在OLED中的應(yīng)用進行分析，有著重要的研究價值。

1 有機電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)

當前，很多行業(yè)對有機電發(fā)光器件產(chǎn)生了越來越高的應(yīng)用需求，同時因為一些優(yōu)點讓其在眾多領(lǐng)域都有著潛在的應(yīng)用價值。具體優(yōu)勢上，有機電發(fā)光器件的色彩比較豐富，并且在實際應(yīng)用中還能夠主動進行發(fā)光，在厚度薄并且體積小的同時，造成的能耗比較低，所以O(shè)LED成為了目前顯示器件中的熱門。OLED在實際應(yīng)用中，其整體材料構(gòu)成主要包括玻璃 、ITO、有機材料以及AI等。而發(fā)光功能的實現(xiàn)，主要依賴陽極注入空穴和陰極注入電子，這兩種注入的實現(xiàn)主要依賴電壓的推動。然后其中的有機分子就會產(chǎn)生反應(yīng)，讓OLED原本的穩(wěn)定形態(tài)發(fā)生較大的改變，即形成一種基本態(tài)和高能激發(fā)態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)變，這些轉(zhuǎn)換能量就能促進發(fā)光現(xiàn)象的形成。

有機光發(fā)器件屬于一種夾層式結(jié)構(gòu)，其中發(fā)光層往往會被兩側(cè)電極層相夾，這樣就會有一側(cè)產(chǎn)生透明電極，從而獲得一種發(fā)光的現(xiàn)象。此外OLED在實際應(yīng)用中，往往有著多種形式，單層結(jié)構(gòu)就是眾多結(jié)構(gòu)中最為簡單地一種，而發(fā)光層ELL再加上兩側(cè)陰陽極，這就屬于典型的三層結(jié)構(gòu)。而在運行過程中，一些空穴傳輸層HTL、電子傳輸層與發(fā)光層往往處于一種各自運行的狀態(tài)，而有的器件則會對發(fā)光層和空穴傳輸層產(chǎn)生一種兼?zhèn)?。此外多層結(jié)構(gòu)也是一種比較常見器件結(jié)構(gòu)，這種 結(jié)構(gòu)能夠起到一種很好的緩沖作用，從而提升期間本身的使用壽命和發(fā)光效率。在利用這種多層結(jié)構(gòu)過程中，也可以在高分子單層膜中分散一些低分子，通過這種混合分散形成有著多功能的單層膜OLED，再將其摻入一些器件當中，就可以讓OLED作用充分發(fā)揮出來，是OLED結(jié)構(gòu)中的重要內(nèi)容。

2 有機電發(fā)光材料

對于OLED技術(shù)來說，其發(fā)光功能實現(xiàn)相應(yīng)的發(fā)光材料是核心內(nèi)容，而這種材料的形成同樣也是有著多種變化的。根據(jù)組成性質(zhì)的不同，在OLED發(fā)光過程中就會出現(xiàn)紅、綠、藍等三種顏色，這就是發(fā)光材料中的基本色彩。對這種有機電發(fā)光材料的分析，主要包括以下幾個方面。

2.1 有機電致熒光材料

熒光材料本身會存在一種自旋禁阻效應(yīng)，所以三重態(tài)激子返回基態(tài)會受到限制，這種材料一旦受到來自約束的限制，就會呈現(xiàn)出一種非輻射衰減的現(xiàn)象。不過以實際情況來看，這種狀態(tài)并不會對實際發(fā)光效果產(chǎn)生較大影響，并且主要的發(fā)光源仍然是以單重態(tài)激子為主，并且依靠這種狀態(tài)下的激子所發(fā)光的熒光材料，其量子效應(yīng)一般只有四分之一。

2.2 以重金屬為內(nèi)核的有機電致磷光材料

有機電致光材料的重金屬核心，往往會產(chǎn)生一種比較強烈的自旋軌道耦合效應(yīng)，這種效應(yīng)的產(chǎn)生可以讓三重態(tài)和單重態(tài)之間實現(xiàn)一種電子躍遷。通過這種發(fā)光現(xiàn)象流程可以看出，使用這種材料的發(fā)光器件由于內(nèi)部量子效率比較完整，無論是發(fā)光效率還是發(fā)光強度，都要略優(yōu)于熒光材料，有著重要的研究意義。

2.3 以銥為核心的有機電致磷光材料

有機電致磷光材料中以銥為核心的情況下，可以通過有機小分子銥產(chǎn)生很多優(yōu)點。很多特點都和銥的性質(zhì)特點息息相關(guān)，比如銥有著容易合成并且提純簡單的優(yōu)點，這就會讓這種材料使用過程中產(chǎn)生一種較為 穩(wěn)定的發(fā)光性能，目前在各行各業(yè)上應(yīng)用都比較常見。這種銥類配合物較短的三重態(tài)壽命，能夠在高電流密度下不出現(xiàn)故障，并且還能具有磷光的發(fā)射效率。并且該結(jié)構(gòu)和其他金屬配合物的結(jié)構(gòu)有著明顯不同，很難形成一種分子之間的堆疊。因此需要通過對配體結(jié)構(gòu)和配體種類的優(yōu)化，來提升配體結(jié)構(gòu)的發(fā)射波長度和發(fā)光效率，這樣就可以對一些紅、綠以及藍等三種基本顏色進行顯示。

3 銥類磷光材料應(yīng)用現(xiàn)狀

以銥類磷光材料的應(yīng)用現(xiàn)狀拉看，雖然很多領(lǐng)域都有著深入應(yīng)用，但在一些技術(shù)專利層面還有著一定的限制。因此在相關(guān)研究進程中比較容易受到限制。所以目前這種銥類磷光材料的研究進展需求，大都比較依賴國外進口，在一些技術(shù)上受到了較大的約束，對目前的應(yīng)用現(xiàn)狀提出了很大的挑戰(zhàn)。而近些年來，對銥類有關(guān)材料的研究投入了很大的人力和物力，雖然受限于各方限制在技術(shù)層面很難做出一些實質(zhì)性的突破，但是在對一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)，并且性能更好發(fā)光更優(yōu)的銥類磷光分子材料研究上有著很大的進展突破。但同時也存在一些問題，主要就是在合成批量生產(chǎn)應(yīng)用過程中還停留在一種克級甚至是毫克級水平層面，不僅不適合批量生產(chǎn)，一些材料的研發(fā)和生產(chǎn)也出現(xiàn)了較為嚴重的脫節(jié)。所以總得來說在材料評估和產(chǎn)業(yè)化上，還有著很大的研究提升空間。這也導(dǎo)致了目前一些銥類磷光分子材料雖然能夠滿足基礎(chǔ)研究需要，但是在企業(yè)化應(yīng)用上還需要深入研究。所以在銥類磷光材料在OLED應(yīng)用現(xiàn)狀的研究上，需要對一些新型并且高效的材料加大研究力度，盡量自主研究出符合要求的材料產(chǎn)品。同時也可以通過一些有關(guān)科研機構(gòu)的設(shè)立，實現(xiàn)我國有機信息產(chǎn)業(yè)的有效發(fā)展。

4 結(jié)語

綜上所述，OLED現(xiàn)實技術(shù)的核心材料就是銥類有機電致磷光材料，這種材料在實際使用過程中往往比熒光材料更具優(yōu)勢，這種優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在相關(guān)的發(fā)光強度和發(fā)光效率上，也體現(xiàn)在一些應(yīng)用功能性上，都是有機電致發(fā)光器穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)保障。所以需要研制出高效的新型銥類磷光材料，是未來OLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。