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1、1.2有机电致发光二极管结构及其发光原理有机电致发光二极管是将电能转化成光能的器件，属于电荷注入型发光器件。其基本结构如上文所述为夹心结构[Error!Bookmarknotdefined.]，最简单的结构是一个发光层薄膜（EML）加在正负两个电极之间，正负电荷分别从两个电极注入到发光层中并进行复合发光。发光的过程大致可以总结为下面5个步骤：1.载流子的注入；2.载流子的传输；3.激子的产生；4.激子的迁移和衰减（辐射衰减）；5.激子的出射（光的耦合输出）1.载流子的注入：在正向偏压的作用下，空穴从金属阳极费米能级(φa)注入到发光层
2、的最高未占有轨道（HOMO），而电子从金属阴极费米能级(φc）注入到发光层的最低未占有轨道（LUMO）。形成PLED的正向和负向两种载流子。载流子注入时，空穴要克服阳极与发光层HOMO之间的能量势垒，而电子要克服阴极与发光层LUMO能级之间的能量势垒，势垒越小，载流子越容易注入，因此金属电极的功函数要与发光层的HOMO和LUMO相匹配。当势垒高度小于0.3-0.4eV时可认为该接触为欧姆接触[[]PatelN.K.,CinàS.,BurroughesJ.H.High-EfficiencyOrganicLight-EmittingDio
3、des[J].IEEEJSele.Top.Quan.Elect.,2002,8:346-361]，此时可以认为载流子的注入是没有势垒的。电致发光器件要求两个电极至少一段是透明，光可以由此段出射。作为底端出射结构，氧化铟锡（ITO）由于具有较高的透光率和优良的导电率以基脚高的功函数，通过溅射的方法，制备成ITO玻璃被广泛用作阳极。而阴极则常用一些具有较高发射率的低功函数金属，例如钡，钙，镁，铯等[[]BraunD.,HeegerA.J.,VisibleLightEmissionfromSemiconductingPolymerDiode
4、s,Appl.Phys.Lett.,1991,58,1982，[]CaoY.,YuG.,ParkerI.D.,etal.UltrathinLayerAlkalineEarthMetalsasStableElectron-InjectingElectrodesforPolymerLightEmittingDiodes,Appl.Phys.Lett.,2000,88,3618，[]NakamuraA.,TadaT.,MizukamiM.,etal.Efficientelectrophosphorescentpolymerlight-emi
5、ttingdevicesusingaCs/Alcathode,Appl.Phys.Lett.,2004,84,130]。图1-1给出了典型器件结构的相应能级示意图。[[]VincettP.S.,BarlowW.A.,HannR.A.,etal.Electricalconductionandlowvoltageblueelectroluminescenceinvacuum-depositedorganicfilms[J].ThinSolidFilms,1982,94:171-183]但是一般的聚合物发光材料的HOMO和LUMO与阳极和阴
6、极的能级匹配并不是最理想的状态，存在载流子的注入势垒，导致器件高的起亮电压，高的能耗和低的器件性能。图1-1器件的能级结构示意图[14]Fig.1-1ThesketchofPLED’senergylevel[14]载流子的注入有两种理论机制，分别是隧穿机制[[]MarksR.N.,BradelyD.D.C.,JacksonR.W.,etal.ChargeInjectionTransportinPolymer(p-phenylenevinylene)Light-emittingDiodes[J].Synth.Met.,1993,57:4
7、128，[]ParkerI.D.Carriertunnelinganddevicecharacteristicsinpolymerlight-emittingdiodes[J].J.Appl.Phys.,1994,75(3):1656-1666，[]VestweberH.,PommerehneJ.,SanderR.,etal.MajoritycarrierinjectionfromITOanodesintoorganiclight-emittingdiodesbaseduponpolymerblends[J].SyntheticMet
8、.,1995,68(3):263-268]和空间电荷限制效应机制[[]EleyD.D.,ParfittG.D.PerryM.J.,etal.,SemiconductivityofOrganicSubstancesI.[J
