OLED性能改善之陰極優(yōu)化吳曉亮11721557目錄 回顧：上次講過的陽極優(yōu)化陽極優(yōu)化目標(biāo)CNT優(yōu)勢本節(jié)主要介紹陰極的改善，還是以CNT為例。最新進(jìn)展論文詳解陽極優(yōu)化目標(biāo)減小空穴注入勢壘，選用功函數(shù)盡量大的材料，或者采取某種方法提高材料的功函數(shù)提高陽極穩(wěn)定性，包括化學(xué)穩(wěn)定性，機(jī)械強(qiáng)度等等良好的透光率和導(dǎo)電、導(dǎo)熱性制造工藝的簡單化和較低的成本CNT做電極（陰極或者陽極）的幾種優(yōu)勢：透光率高，良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，機(jī)械強(qiáng)度大低成本OLED陽極改善的最新進(jìn)展對于電極對器件的性能影響，主要可以從兩個(gè)方面入手：尋找更為合適的電極材料對現(xiàn)有電極進(jìn)行界面修飾對于陽極來說，從最近的研究論文上看，有改善作用的陽極材料很多不勝枚舉：（各種類型的TCO，各種二元三元化合物或他們的組合，多層結(jié)構(gòu)等等）IZO,P-Si,Cu/Ni/Cu-Ni,PEDOT,ZnO/GZO,Zn-In-Sn-O,ITO-Nidoped,etc.OLED陰極改善的最新進(jìn)展對于陰極的改善來說主要是還是從降低電子注入勢壘提高電子注入效率入手。最新的論文報(bào)道過的材料有：（合金型陰極、層狀陰極、復(fù)合陰極）ITO-Csdoped,ITO-12CaO·7Al2O3,CNTYb,LiF/Yb:Ag,Li3PO4/Al,Ag/Alq/Ag/Alq,Mg:Ag,Ca/Ag,Ag/Al,Ba/Al/ITO,YbF3/Al,etc.論文詳解在OLED的陰極和有機(jī)層界面上使用CNT的研究LawrenceBerkeleyNationalLaboratory,Berkeley,California94720,USA2009前言作為陰極需要更高的電子注入效率—低功函，而對于較低功函數(shù)的金屬（Mg,Ca,Li）來說，他們又有兩大缺點(diǎn)：不穩(wěn)定，易與空氣中的水和氧氣反應(yīng)在陰極和有機(jī)層界面上容易引起淬滅而降低器件效率和穩(wěn)定性為了尋找一個(gè)功函數(shù)低且穩(wěn)定的材料或結(jié)構(gòu)作為陰極，本文使用了CNT作為陰極和有機(jī)層之間的緩沖層對器件的改善起到了良好的改善效果。器件制造制作順序ITO玻璃NPB/Alq

熱蒸發(fā)或MEH-PPV旋涂干燥PEDOT:PSS，旋涂干燥SWCNT旋涂如果有LiF層，熱蒸發(fā)Al熱蒸發(fā)具體細(xì)節(jié)和條件，不作詳細(xì)介紹了器件結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論兩種器件結(jié)構(gòu)中，CNT層的加入，電流密度增加，閾值電壓降低（2.0V降至1.8V）Ca的加入開啟電壓降低（3V降至2V）由圖C，CNT的加入，亮度明顯增加器件結(jié)構(gòu)：ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV/CNT/Ca/Al.ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV//Ca/Al電流密度和亮度的變化由圖可見：在陰極和有機(jī)層界面之間加入CNT后，電流密度和亮度都有明顯增加。由此可以判斷電子注入效率上升了根據(jù)Fowler-Nordheim隧穿理論，在陰極有機(jī)層界面上的電流密度很大程度上取決于此處的局域電場強(qiáng)度的大小。所以可以判斷加入CNT之后此處場強(qiáng)會明顯增加。器件結(jié)構(gòu)：ITO/PEDOT:PSS/NPB/Alq3/CNT/LiF/AlITO/PEDOT:PSS/NPB/Alq3//LiF/Al電場強(qiáng)度計(jì)算驗(yàn)證此圖是CNT管徑和場強(qiáng)的關(guān)系，數(shù)值是由Poisson方程計(jì)算得到。沒有CNT的情況下電場強(qiáng)度為1*108v/m,加入CNT后場強(qiáng)明顯增加，由圖隨著納米管直徑增加而略有上升。由此也證實(shí)了上頁隧穿理論的分析。發(fā)光層Alq3的XES和XAS變化XES沒有明顯變化說明Alq3的HOMO沒有明顯變化CNT加入之后，XAS光譜有0.3eV的下降，意味著LUMO有所降低由此我們判斷，電子注入效率和電流密度的增加不僅僅是因?yàn)榫植侩妶鰪?qiáng)度的增加而且還有電子勢壘的降低的原因。具體原因可能是由于CNT的加入使得分子極化的狀態(tài)被改變而引起得表面態(tài)變化所引起的。微觀機(jī)理仍需進(jìn)一步證實(shí)。<<樣品結(jié)構(gòu)：Glass/ITO/Alq3(200nm)Glass/ITO/Alq3(200nm)/CNT進(jìn)一步證實(shí)CNT的作用對于此器件來說，由于陽極空穴勢壘很大所以電流密度很小開啟電壓很大，一定電壓范圍內(nèi)幾乎不發(fā)光，但是CNT的加入明顯改善了器件性能。electron-dominant器件Al/MEH-PPV/CNT/Ca/AlAl/MEH-PPV//Ca/Al結(jié)論不管是MEH-PPV還是Alq3作為發(fā)光層，CNT作為陰極和有機(jī)層的中間層的加入均可有效改善器件性能（電流密度，亮度，閾值電壓