應用于OLED的銥類有機電致磷光材料

萬國君，李 特，張世才，徐瑜璘

(煙臺九目化學股份有限公司，山東 煙臺 264006)

目前在顯示器件技術的實踐應用中，往往會涉及多種學科技術，所以為了將這種技術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，由于目前關于器件的使用需求都比較高，在生產上也比較繁瑣，同時有著較高的生產成本，所以需要利用OLED來對顯示技術進行彌補。因此對銥類有機電致磷光材料在OLED中的應用進行分析，有著重要的研究價值。

1 有機電致發(fā)光器件結構

當前，很多行業(yè)對有機電發(fā)光器件產生了越來越高的應用需求，同時因為一些優(yōu)點讓其在眾多領域都有著潛在的應用價值。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OLED成為了目前顯示器件中的熱門。OLED在實際應用中，其整體材料構成主要包括玻璃 、ITO、有機材料以及AI等。而發(fā)光功能的實現，主要依賴陽極注入空穴和陰極注入電子，這兩種注入的實現主要依賴電壓的推動。然后其中的有機分子就會產生反應，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)之間的相互轉變，這些轉換能量就能促進發(fā)光現象的形成。

有機光發(fā)器件屬于一種夾層式結構，其中發(fā)光層往往會被兩側電極層相夾，這樣就會有一側產生透明電極，從而獲得一種發(fā)光的現象。此外OLED在實際應用中，往往有著多種形式，單層結構就是眾多結構中最為簡單地一種，而發(fā)光層ELL再加上兩側陰陽極，這就屬于典型的三層結構。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生一種兼?zhèn)?。此外多層結構也是一種比較常見器件結構，這種 結構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。在利用這種多層結構過程中，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結構中的重要內容。

2 有機電發(fā)光材料

對于OLED技術來說，其發(fā)光功能實現相應的發(fā)光材料是核心內容，而這種材料的形成同樣也是有著多種變化的。根據組成性質的不同，在OLED發(fā)光過程中就會出現紅、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，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，就會呈現出一種非輻射衰減的現象。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，其量子效應一般只有四分之一。

2.2 以重金屬為內核的有機電致磷光材料

有機電致光材料的重金屬核心，往往會產生一種比較強烈的自旋軌道耦合效應，這種效應的產生可以讓三重態(tài)和單重態(tài)之間實現一種電子躍遷。通過這種發(fā)光現象流程可以看出，使用這種材料的發(fā)光器件由于內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生很多優(yōu)點。很多特點都和銥的性質特點息息相關，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生一種較為 穩(wěn)定的發(fā)光性能，目前在各行各業(yè)上應用都比較常見。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故障，并且還能具有磷光的發(fā)射效率。并且該結構和其他金屬配合物的結構有著明顯不同，很難形成一種分子之間的堆疊。因此需要通過對配體結構和配體種類的優(yōu)化，來提升配體結構的發(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 銥類磷光材料應用現狀

以銥類磷光材料的應用現狀拉看，雖然很多領域都有著深入應用，但在一些技術專利層面還有著一定的限制。因此在相關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，在一些技術上受到了較大的約束，對目前的應用現狀提出了很大的挑戰(zhàn)。而近些年來，對銥類有關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層面很難做出一些實質性的突破，但是在對一些具有自主知識產權，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應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，一些材料的研發(fā)和生產也出現了較為嚴重的脫節(jié)。所以總得來說在材料評估和產業(yè)化上，還有著很大的研究提升空間。這也導致了目前一些銥類磷光分子材料雖然能夠滿足基礎研究需要，但是在企業(yè)化應用上還需要深入研究。所以在銥類磷光材料在OLED應用現狀的研究上，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品。同時也可以通過一些有關科研機構的設立，實現我國有機信息產業(yè)的有效發(fā)展。

4 結語

綜上所述，OLED現實技術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)勢不僅體現在相關的發(fā)光強度和發(fā)光效率上，也體現在一些應用功能性上，都是有機電致發(fā)光器穩(wěn)定運行的基礎保障。所以需要研制出高效的新型銥類磷光材料，是未來OLED產業(yè)發(fā)展的重要方向。