濕法有機電致發(fā)光器件：結構、器件物理及制備工藝

劉士浩，張樂天，謝文法

吉林大學電子科學與工程學院 集成光電子學國家重點實驗室吉林大學實驗區(qū)，吉林 長春 130012

1 引言

經(jīng)過三十幾年的發(fā)展，有機電致發(fā)光器件(organic light-emitting devices,OLED)已經(jīng)從實驗室器件發(fā)展成普通大眾所熟知的智能手機屏幕。據(jù)市場分析估計，2021 年全球OLED 顯示面板市場規(guī)模約為384 億美元，預計到2026 年將達到728 億美元。同樣地，在照明領域，OLED 無論在裝飾性照明還是功能性照明都擁有獨特的優(yōu)勢。與LED 點光源和熒光燈線光源相比，OLED 是一種面光源技術，發(fā)光與自然漫射光相近，柔和不刺眼，且具有輕、薄、可柔性等優(yōu)勢。然而，與顯示領域相比，OLED 照明的產業(yè)化進展相對遲緩，這主要因為照明應用對成本更為敏感。根據(jù)美國能源部照明研發(fā)報告，LED 照明的每千流明成本可于2025 年降到0.45 美元，而OLED 照明的每千流明成本將仍然保持在30 美元左右[1]。

由于不依賴于高真空環(huán)境，濕法工藝無需復雜、昂貴的真空設備，為大幅降低OLED 的制造成本提供了可能。但是，與真空熱蒸鍍器件相比，濕法OLED在器件結構上受到一定限制。經(jīng)過30 多年的發(fā)展，OLED 器件已從最開始的簡單結構(ITO/ N,N'-二苯基聯(lián)苯胺 (N,N′-diphenylbenzidine,NPB)/三-(8-羥基喹啉)鋁(tris(8-hydroxyquinoline) aluminum，Alq3)/LiF/Al)發(fā)展為復雜的多層結構[2-10]。在傳輸層及發(fā)光層之外，載流子注入層和載流子/激子阻擋層也被引入以改善電流平衡性和提高激子利用率，因此100%內量子效率的OLED 器件已被證實[11-20]。由于濕法工藝中溶劑會在一定程度上或完全溶解前一層預沉積的薄膜，濕法OLED 在構建多層濕法薄膜體系上面臨著挑戰(zhàn)，因此濕法OLED 在性能上通常相對遜色[21-25]。目前報道的大部分濕法OLED 主要采用雙層濕法薄膜體系，即采用聚合物傳輸層結合聚合物發(fā)光層或有機小分子混摻發(fā)光層，并仍需要熱蒸鍍必要的功能層來獲得良好器件性能[26-28]。此外，一些特定的正交溶劑策略及交聯(lián)型功能性材料也被提出并實現(xiàn)全濕法多層OLED，包括全濕法疊層OLED，為全濕法OLED 提供了可能[29-31]。

鑒于已有相關綜述很好地總結了濕法OLED 所涉及的材料體系及正交溶劑策略[32-33]，本文將主要從器件物理和制備工藝方面概述濕法OLED 的多層結構，并從器件物理角度分析各功能層的必要性，為濕法OLED 的結構設計提供理論支撐。通過對典型的濕法薄膜制備工藝的介紹，將討論現(xiàn)有工藝在構建多層濕法薄膜時所面臨的問題。最后，對多層濕法OLED 的發(fā)展方向也進行了一定展望。

2 濕法OLED 結構

目前濕法OLED 仍然廣泛采用“三明治”器件結構，其主要原因有：1) 兩側平面電極之間距離在納米尺度(～100 nm)時，低壓(<10 V)可形成均勻的強電場(107V/m～108V/m)，使非晶態(tài)半導體材料實現(xiàn)良好的載流子注入和傳輸。2) 采用多層結構可精準調控載流子/激子動力學行為，改善電流平衡性問題，提升激子輻射復合幾率。由于OLED 發(fā)光涉及空穴、電子兩種類型載流子的動力學行為，為保證高發(fā)光效率，濕法OLED 通常采用多層有機功能層才可以滿足平衡的載流子注入/傳輸和高效的激子復合的需求。

2.1 器件結構

2.1.1 正置結構

正置結構，即陽極位于襯底而陰極位于器件頂部，是目前濕法OLED 最常見的結構，這是因為在有機半導體表面繼續(xù)沉積金屬電極更易于實現(xiàn)低的電子注入勢壘[34-35]。如圖1(a)所示，濕法OLED 的正置結構可分為兩類，其中第一類包含空穴注入/傳輸層(hole injection layer/hole transport layer，HJL/HTL)及發(fā)光層(emitting layer，EML)，第二類包含HJL/HTL、EML及電子傳輸/注入層(electron transport layer/electron injection layer，ETL/EJL)。在第一類結構中，EML可以同時起到電子注入/傳輸?shù)墓δ?。因此，該類結構比較簡單，但限定了發(fā)光層材料的選擇，通常為聚合物材料或混摻材料體系。發(fā)光單元可以通過化學聚合或物理混摻雜載流子傳輸單元，使發(fā)光層具備發(fā)光和載流子注入/傳輸?shù)亩喙δ苄訹36]。Burns 等采用具有電子傳輸特性的超黃色發(fā)光共聚物(poly(1,4-phenylene-1,2-ethenediyl)，Super Yellow)作為發(fā)光層，結合聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸) (poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate,PEDOT:PSS) 作為空穴傳輸層，制備了最高電流效率(current efficiency，CE)為12.0 cd/A 和最高外量子效率(external quantum efficiency，EQE)為4.1%的濕法OLED[37]。Al-Attar 等采用空穴傳輸型的聚乙烯咔唑(polyvinyl carbazole，PVK) 混摻雜電子傳輸型的2-(4-叔丁苯基)-5-(4-聯(lián)苯基)-1,3,4-惡二唑 (2-(4-tert-Butylphenyl)-5-(4-biphenylyl)-1,3,4-oxadiazole，PBD)作為主體，結合磷光染料制備了最高CE 為40 cd?A?1和最高EQE 為12%的單層濕法OLED[38]。

圖1 濕法OLED 的器件結構示意圖。(a) 正置結構；(b)倒置結構；(c)疊層結構。括號中所示soln 代表濕法制備，而VTE 代表熱蒸鍍制備[30?31]Fig.1 Schematic diagrams of device structures of solution-processed OLEDs.(a) Normal structure;(b) Inverted structure;(c) Tandem structure.Soln and VTE in bracket respectively represent solution-processed and thermally evaporated under high vacuum[30?31]

為規(guī)避材料選擇范圍的限制，圖1(a)所示第二類結構是目前濕法OLED 更為普遍的結構。在該類結構中，獨立的電子傳輸層被引入以促進電子注入及調控激子分布。與第一類結構相比，采用該類結構的濕法OLED 通常在性能上具有明顯的優(yōu)勢。Joseph Shinar等在4,4′-雙(N-咔唑)-1,1′-聯(lián)苯(4,4′-Di(9H-carbazol-9-yl)-1,1′-biphenyl,CBP):N,N′-二苯基-N,N′-二(3-甲基苯基)-1,1′-聯(lián)苯-4,4′-二胺(N,N′-Diphenyl-N,N′-di(m-tolyl)benzidine,TPD):PBD:三[2-(對甲苯基)吡啶-c2,n)合銥(III) (tris[2-(p-tolyl)pyridine]iridium(III),Ir(mppy)3)濕法發(fā)光層上繼續(xù)蒸鍍4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bathophenanthroline,BPhen)作為電子傳輸層制備了濕法磷光OLED，該器件的最高CE 和EQE 分別達到69 cd·A?1和22%[39]。Hwang 等在濕法薄膜上繼續(xù)蒸鍍電子傳輸層1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(2,2 ′,2 ″-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-Hbenzimidazole),TPBi)，實現(xiàn)了EQE 為17.5%的濕法熱活化延遲熒光(thermally activated delayed fluorescence,TADF) OLED[40]。Pu 等采用正交溶劑體系在以共價二聚體和三聚體為主體的濕法發(fā)光層上繼續(xù)旋涂TPBi 電子傳輸層，實現(xiàn)了功率效率(power efficiency,PE)和EQE 分別為45 lm?W?1和22%的白光濕法OLED[29]。由于有機分子具有相近的極性，第二類結構的電子傳輸層的濕法制備方式受到了一定限制，需要采用特定的正交溶劑體系或交聯(lián)型發(fā)光層才能在發(fā)光層上濕法制備電子傳輸層。因此，目前大部分第二類結構的濕法OLED 依然采用熱蒸鍍工藝制備電子傳輸層。

2.1.2 倒置結構

倒置結構，也是濕法OLED 所常用的器件結構。如圖1(b)所示，倒置結構中陰極位于襯底而陽極位于器件頂部。由于陰極位于底部，倒置結構可采用遷移率較高的金屬氧化物作為電子傳輸層，有助于彌補有機半導體在電子遷移率上的短板，進而改善器件的工作電流范圍及載流子平衡性。此外，由于惰性金屬電極可實現(xiàn)空穴的歐姆注入，倒置結構無需采用活潑金屬作為頂部電極，被認為是實現(xiàn)高穩(wěn)定性的理想器件結構[41]。與正置結構相同，倒置結構也可以采用具有多功能性的聚合物或摻雜型發(fā)光層。Lee Tae-Woo 等采用Super Yellow 做發(fā)光層，結合ZnO/乙氧基化的聚乙烯亞胺(ethoxylated polyethyleneimine，PEIE)電子傳輸層及MoO3修飾的銀陽極，制備了最高CE 為13.8 cd?A?1的濕法倒置OLED[42]。馬東閣等采用2,7-雙(二苯基氧膦基)-9,9′-螺雙[芴] (2,7-Bis(diphenylphosphoryl)-9,9′-spirobifluorene,SPPO13)和三(4-咔唑基-9-基苯基)胺(tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amine，TCTA)混摻主體，結合蒸鍍TCTA 空穴傳輸層制備了濕法倒置OLED，其最高CE 和EQE 分別為56.9 cd?A?1和16.3%[43]。然而，目前報道的大部分倒置器件僅電子傳輸層采用濕法工藝制備，而其它功能層仍然依賴于熱蒸鍍工藝[20,44-45]。例如，我們課題組在旋涂工藝制備氧化鈦(Titanium dioxide，TiO2)的基礎上，依次蒸鍍三層電子界面修飾層、發(fā)光層、空穴傳輸層和金屬陽極，實現(xiàn)了EQE 達到18%的倒置OLED，這是目前報道的基于TiO2的器件最高記錄[45]。

2.1.3 疊層結構

疊層結構，即通過由電子給體材料和電子受體材料組成的電荷生成層將多個發(fā)光單元相互連接所形成的結構，可以利用更少的電流產生更高的亮度，有助于降低效率滾降并改善工作壽命，對于推動OLED 照明應用具有重要意義。疊層器件的陰陽極之間通常具有十數(shù)層以上的功能層，這導致濕法疊層器件的制備面臨更大的挑戰(zhàn)。目前報道的濕法疊層器件相對較少，圖1(c)所示為目前最具代表性的兩個濕法疊層OLED[30-31]。其中在正置疊層結構(圖1(c))中，Pu 等依次采用水、對二甲苯、對二甲苯、二乙氧基乙醇、二乙氧基乙醇、乙腈、對二甲苯、對二甲苯、二乙氧基乙醇，通過旋涂工藝制備了PEDOT:PSS聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺) (poly(9,9-dioctylfluorene-alt-N-(4-sec-butylphenyl)-diphenylamine)，TFB)聚 (9,9-二辛基芴基-2,7-二基) (Poly(9,9-dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole),F8BT)nOPEIE鉬磷酸(phosphomolybdic acid hydrate,PMA)TFBF8BT8-羥基喹啉-鋰(8-Hydroxyquinolinolato-lithium，Liq) 共9 層有機功能層。這兩個器件所采用的正交溶劑體系及材料體系對后續(xù)濕法疊層器件的制備產生了重要的啟示作用[46-47]。

2.2 電流平衡性

多層結構對于器件高效率的必要性，在很大程度上與OLED 的電流平衡性有關。OLED 的載流子動力學涉及兩種類型的載流子，即空穴與電子。由于電荷守恒和電流連續(xù)性，器件具有統(tǒng)一的復合電流IR。然而，由于器件兩側(一側為陽極至發(fā)光層，另一側為陰極至發(fā)光層)的界面勢壘及傳輸特性并不完全一致，因此在相同電場下，陰陽電極注入的電子電流Ie和空穴電流Ih并不一致。根據(jù)Marburg 模型[48-51],一個工作狀態(tài)的OLED 的電流存在以下關系：

其中：Iext為外部電流，Ih'和Ie'分別為越過復合區(qū)的空穴漏電流和電子漏電流。QA及Qh分別為陽極界面和器件內部積累的空穴載流子，QC及Qe則分別為陰極界面和器件內部積累的電子載流子。根據(jù)式(1)和式(2)，可以獲得復合電流IR的表達式：

根據(jù)該模型，可以看出器件的電流平衡性可以通過兩種方式實現(xiàn)，即多子電流的漏電流及內部載流子積累。以空穴主導的OLED 為例(如圖2)，電子漏電流Ie和電子載流子積累 dQe/dt可被忽略，式(4) 可以被簡化為

圖2 空穴主導型OLED 器件的電流平衡性示意圖。(a) ETL 不具有空穴阻擋作用的情況；(b) ETL 具有空穴阻擋作用的情況；(c) 空穴主導型OLED 器件的能級圖及電容-電壓-電流密度特性[52]Fig.2 Schematic diagrams of current balance in hole-dominated OLEDs.(a) A case of ETL without hole blocking;(b) A case of ETL with hole blocking;(c) Energy levels and capacitance-voltage-current density characteristics of two hole-dominated OLEDs [52]

如圖2(a)所示，在空穴主導型OLED中，當ETL 無法阻擋空穴載流子的情況下，空穴漏電流Ih′對于電流平衡起主導作用[52]。然而，漏電流的存在將導致器件性能及壽命受到嚴重制約。目前報道的OLED器件通常引入具有適當能級或遷移率的載流子阻擋層，將載流子限制于EML 中，因此在這種情況下，多數(shù)載流子積累dQh/dt對于電流平衡性起主導作用[52]。如圖2(b)所示，內部空穴載流子的積累dQh/dt將改變內部電場強度分布，增強電子傳輸電流及減弱空穴傳輸電流，使二者達到動態(tài)平衡。需要注意的是，在這種情況下，由于EML/ETL 界面積累的載流子將產生嚴重的極化子-激子猝滅。EML 為空穴主導型或雙極型時，激子復合區(qū)與載流子積累區(qū)有一定重合，器件性能將受到嚴重影響。在熱蒸鍍器件中，額外的功能層，如載流子阻擋層，常被引入分離載流子積累區(qū)和激子復合區(qū)。例如，在許多報道器件中4,4′-環(huán)己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺] (4,4′-Cyclohexylidenebis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine],TAPC)/TCTA雙層結構常被用做HTL[52-55]。如圖2(c) 所示，Kim 等人研究表明在采用4,4 ′-雙(N -咔唑)-1,1′-聯(lián)苯 (4,4 -N,N ′-Dicarbazole -1,1′-biphenyl,CBP) 單層HTL 的器件中，載流子積累主要集中在發(fā)光染料上；而引入TAPC/TCTA 雙層HTL 后，載流子可以在TAPC/TCTA 界面積累，進而改善了器件性能[52]。然而，在濕法OLED 中，層數(shù)的增加受到工藝的嚴重制約，限制了器件性能的提升。

2.3 表面等離子體激元(SPP)共振吸收

金屬-電介質界面存在一種相干的離域電子振蕩(如圖3(a)所示)，即表面等離子體(surface plasmons，SPs)。通常情況下，具有相同頻率和動量的光子與SPs 才能發(fā)生耦合，形成表面等離子體激元 (surface plasmon polariton，SPP)。在給定頻率下，由于自由空間的光子的動量通常小于SPP，因此自由空間的光子無法直接激發(fā)SPP。然而，在OLED 中，電極與發(fā)光層的距離通常遠小于可見光波長，因此金屬/有機界面位于偶極子光源的近場位置。如圖3(b)所示，由于近場復雜的電磁特征，發(fā)光層產生的光子可以激發(fā)有機介質/金屬電極界面的SPP[14]。然而，由于波矢量不匹配，金屬/有機界面的SPP 將無法再以光子的形式將能量傳遞出(僅適用常規(guī)OLED 中均勻的金屬/有機界面)。因此，SPP 共振將會吸收一部分OLED 的光功率，是造成光損耗的重要原因之一(如圖3(c))。由于SPP 共振與近場特性有關，增加ETL 厚度(即激子復合區(qū)與金屬電極距離)可以有效地降低SPP 模損耗[56]。如圖3(c)所示，在ETL 厚度為60 nm 時，器件光取出效率(Air 模)最高。這表明為獲得高性能，激子復合區(qū)應與金屬電極之間保持一定的距離。多層結構在限定激子復合區(qū)位置具有顯著的優(yōu)勢，如引入載流子/激子阻擋層及載流子傳輸層。因此，從光學角度看，多層結構對于高效率濕法OLED 也是必要性條件。

圖3 (a) 電介質-金屬界面的表面等離子體激元示意圖；(b) OLED 中偶極子輻射的功率耗散譜，TMv、TMh 及TEh分別對應于縱向偶極子的TM 模，水平偶極子的TM 模和TE 模[14]；(c) 不同ETL 厚度OLED 的光功率模態(tài)分析。Air、Sub、WV、SPP 和Loss 分別對應于空氣模、襯底模、波導模、SPP 模和金屬吸收模[56]Fig.3 (a) Schematic diagram of SPP at metal-dielectric surface;(b) Power dissipation spectra of dipole radiation.TMv,TMh and TEh respectively represent TM mode from vertical dipole,TM mode and TE mode from horizontal dipole[14];(c) Optical power modal analysis vs ETL thickness of a conventional OLED.The power is distributed into air (Air),substrate (Sub),waveguide (WV),surface plasmon polariton (SPP) and lossy metal (Loss) modes [56]

3 濕法工藝

3.1 旋涂工藝

旋涂工藝是一種利用離心力將均勻薄膜沉積到基板上的工藝。通過軸對稱中心旋轉產生的離心力，牛頓流體材料可以均勻散步在基材表面，待揮發(fā)性溶劑蒸發(fā)后獲得具有納米級厚度的均勻薄膜[57]。如圖4(a)所示，旋涂工藝主要包含四個過程：點膠、自旋加速、勻膠及揮發(fā)成膜。通過控制所涉及的幾個工藝參數(shù)，如勻膠時間、轉速、溶液濃度、粘度，成膜厚度可以得到精確控制。由于離心力作用下的自流平，旋涂薄膜在膜厚均勻性上具有很大優(yōu)勢，厚度變化通常不超過1%。因此，旋涂工藝被廣泛地應用于半導體器件的制備[20,45,58-60]。然而，旋涂工藝制備多層有機薄膜面臨諸多物理限制，而且只適用于在平面狀簡單工件上制備單側涂層。在旋涂制備多層薄膜時，下層薄膜在點膠到揮發(fā)成膜整個過程持續(xù)承受溶劑的溶解或溶脹。因此，一般情況下，旋涂工藝需要結合合適的正交溶劑體系或交聯(lián)型材料制備多層濕法薄膜[29-31]。多數(shù)報道的正交溶劑體系是基于高分子量聚合物。Pu 等證實當分子量高于某臨界值時，小分子也可以承受基于正交溶劑體系的多層濕法工藝[29]。但是，大多數(shù)EML 溶于非極性有機溶劑，因此后續(xù)濕法薄膜的制備通常需要依賴極性較高的醇或水等溶劑。然而，強極性的傳輸層材料在一定程度上將產生內部載流子積累問題，嚴重影響器件的發(fā)光效率[61]。

3.2 噴涂工藝

噴涂工藝是以噴射液滴或粒子的形式將材料沉積在基板上的涂膜工藝，如圖4(b)所示。濕法OLED制備所涉及的噴涂工藝主要采用溶液霧化的方式，首先通過噴嘴將溶液霧化成微米級液滴，然后在氣流驅動或自身慣性下，將這些液滴廣泛地分布在基板上，并在表面張力作用下合并成連續(xù)的液膜，待溶劑蒸發(fā)后形成固態(tài)膜。借助于掩模版，噴涂工藝可以濕法制備圖案化薄膜[62]。然而，在溶劑蒸發(fā)階段，與旋涂工藝不同的是，噴涂工藝不存在離心力移除多余的溶液，溶液厚度通常遠超過襯底表面作用力或靜電力的作用范圍。因此，復雜的流體運動，如毛細流動及Marangoni 流動等，往往導致固態(tài)膜的均勻性存在嚴重的問題。為了改善噴涂薄膜的均勻性，Girotto 等人利用雙溶劑體系建立表面張力梯度以增強馬蘭戈尼流動，成功實現(xiàn)了高品質的噴涂PEDOT:PSS 薄膜及聚合物有源層[63]。我們通過引入輔助溶劑在液膜邊緣建立穩(wěn)定的張力平衡體系防止液膜收縮，減緩了咖啡環(huán)效應，制備出均勻的有機小分子薄膜，器件的最高發(fā)光效率為24.7 cd/A，與具有相同器件結構的真空蒸鍍器件性能相當[64]。此外，我們還采用斜坡超聲噴涂工藝改善大面積薄膜均勻性，利用重力有效地限制液膜中復雜流動行為，制備出了高質量的多組分發(fā)光薄膜，獲得的雙色白光器件的最高電流、功率及外量子效率達到29.5 cd/A、28.1 lm/W 及14.1%，與真空蒸鍍器件性能相當[65]。

圖4 濕法工藝示意圖。(a) 旋涂工藝；(b) 超聲噴涂工藝[64]；(c) 刮涂工藝；(d) 噴墨打印工藝Fig.4 Schematic diagram of solution-processing technologies.(a) Spin coating process;(b) Ultrasonic spray coating process [64];(c) Blade coating process;(d) Inkjet printing process

3.3 刮涂工藝

刮涂工藝是通過在平臺表面移動刮刀，使流體通過狹窄間隙形成均勻液膜，待溶劑揮發(fā)后形成固態(tài)薄膜的工藝。通過調控襯底溫度及刮刀移動速度，刮涂工藝可以精確控制溶劑揮發(fā)速率，減少底層薄膜對溶劑的耐受時間，在實現(xiàn)多層濕法薄膜方面具有重要優(yōu)勢。我國臺灣地區(qū)Yeh 等人通過控制80°C 基板溫度結合熱風流動，加快溶劑揮發(fā)速度，采用刮涂法制備了均勻的多層結構，所實現(xiàn)的藍光全濕法器件的最高EQE 為10.8%，白光全濕法器件的最高EQE 為11.6%[66]。當采用Landau-Levich 模式刮涂時，液膜形成后存在的流體運動將難以被忽略，所制備固態(tài)膜的均勻性存在一定問題。為了改善成膜均勻性，表面活性劑或雙溶劑體系被相繼提出[67-68]。此外，結合表面能處理技術或圖案化絲網(wǎng)，刮涂工藝也可以完成圖案化薄膜制備[9,69]。

3.4 噴墨打印

噴墨打印是一種通過熱發(fā)泡或陶瓷壓電方式將墨滴噴射到基材上制備點、線、面型膜層的工藝。由于墨滴微粒形狀規(guī)則、定位準確，噴墨打印技術可以借助電腦控制實現(xiàn)高精度圖案化膜層，在圖案化薄膜制備方面具有顯著優(yōu)勢[70-71]。通過控制墨滴液量或數(shù)目，噴墨打印工藝也可以不借助正交溶劑體系及交聯(lián)型材料，制備多層有機小分子膜[72]。此外，咖啡環(huán)效應也影響噴墨打印薄膜的成膜質量。雙溶劑體系也被提出用來改善噴墨打印薄膜的均勻性[73]。但是，儲墨腔壁的存在改變了液膜的張力平衡體系，在一定程度上減弱了咖啡環(huán)效應的影響，將影響限制在邊緣區(qū)域[74-75]。

4 結論與展望

4.1 結論

本文綜述了濕法有機發(fā)光器件的多層結構，包括正置結構、倒置結構及疊層結構。從器件物理角度，分析了多層器件結構有助于改善器件電流平衡性，降低內部載流子積累或漏電流對器件效率和壽命的影響，并且討論了多層結構有利于降低金屬-電介質界面SPP 共振吸收，對實現(xiàn)高性能濕法器件具有重要作用。

同時還討論了四種典型的濕法薄膜制備工藝：旋涂、噴涂、刮涂及噴墨打印在構建多層濕法薄膜時所面臨的問題。由于離心力作用下的自流平，旋涂薄膜在成膜均勻性上具有優(yōu)勢。正交溶劑體系及交聯(lián)型材料策略可以實現(xiàn)多層旋涂薄膜，但可能導致器件面臨載流子陷阱、積累等問題。由于毛細流動及Marangoni流動的影響，噴涂、刮涂及噴墨打印的成膜需要借助表面活性劑或雙溶劑體系。此外，刮涂和噴墨打印可以精確控制液膜量及其干燥速率，能夠不借助正交溶劑體系及交聯(lián)型材料策略實現(xiàn)多層濕法薄膜的制備，但受到設備精度及溶劑特性的限制。

4.2 展望

綜上所述，多層結構是實現(xiàn)高性能濕法OLED 的必要性條件，且現(xiàn)有工藝體系制備多層濕法薄膜具有可行性。但由于有機分子極性相似，現(xiàn)有濕法工藝在普適性方面仍存在問題?，F(xiàn)有濕法工藝低成本的優(yōu)勢在于不依賴高真空，而存在問題主要由于溶劑的使用所導致。在鈣鈦礦領域，韓立元教授團隊研發(fā)出一種無溶劑、非真空的新沉積方案用于甲基銨鹵化鉛鈣鈦礦薄膜的制備，即軟膜壓印法[76]。該工藝既可以保留濕法工藝的低成本優(yōu)勢，又可以避免引入溶劑所產生的問題，在構建低成本多層OLED 方面具有巨大潛力。