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有机&无机杂化EIL在全溶液加工器件中的应用(王坚课题组)

时间:2018-01-15 15:24      发布人:何秋云      阅读:260

       溶液加工型OLED具有低成本和易于大面积加工的优势,是OLED技术发展的重要方向。华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室曹镛院士团队一直致力于溶液加工型OLED的研究。2004年,黄飞教授在国际上首次合成了水-醇溶性聚合物电子注入材料PFN(J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9845.),随后吴宏滨教授将PFN运用于Au,Ag等高功函数金属电极器件中,同样获得了较好的器件性能(Org. Electron. 2005, 6, 118.)。这些原创性工作使全溶液加工OLED成为可能。2007年,彭俊彪教授通过刮涂银浆的方式,首次实现了全溶液加工OLED器件的制备(Adv. Mater. 2007, 19, 810.)。2013年,王坚教授进一步将全溶液加工OLED技术运用到显示屏的制备中,在国际上首次实现了全溶液加工全彩显示屏的制备(Nat. Commun. 2013, 4, 1971.)。目前全溶液加工OLED器件仍然存在器件效率低,工作电压高的问题,限制了该技术的发展与应用。

研究进展

图1. 全溶液加工OLED示意图。

       近期,华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室王坚教授研究组宋晨博士等人开发了一种有机/无机杂化的PFN-OX/ZnO结构的新型电子注入层,从而实现了更高效率和更低工作电压的全溶液加工器件(见图1)。这种杂化电子注入层相比单独的有机电子注入层PFN-OX具有更优的电子注入能力,同时保留了无机电子注入层ZnO优异的抗溶剂侵蚀和阻挡溶剂向下渗透的能力。实验表明这种杂化电子注入层可以有效地抵抗银浆溶剂的侵蚀。此外,该研究组还自行设计了一种“溶剂探测器”,通过检测PEDOT:PSS薄膜横向电导率的变化来研究溶剂渗透的情况。研究表明PFN-OX/ZnO杂化电子注入层可以完全地阻挡银浆溶剂渗透下去,从而实现了在印刷电极制备过程中对下层有机功能层的保护。最后,基于实验室自主合成的蓝光聚合物材料PFSO,全溶液加工OLED器件在6.2 V下就能达到1000 cd/m2的亮度,效率为2.1 cd/A。

        相关成果以《Organic/Inorganic Hybrid EIL for All-Solution-Processed
OLEDs》为题,发表在Advanced Electronic Materials(Adv. Electron. Mater. 2018, 1700380, DOI: 10.1002/aelm.201700380)上,作者为Chen Song(宋晨), Zhanhao Hu(胡展豪), Yu Luo(罗宇), Yangke Cun(寸阳珂), Lei Wang(王磊), Lei Ying(应磊), Fei Huang(黄飞), Junbiao Peng(彭俊彪), Jian Wang(王坚)*, and Yong Cao(曹镛)。相关工作得到了国家科技部,国家自然科学基金和广东省科技厅的资助。