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[摘要]发光二极管的运用越来越广泛，而提高发光二极管的稳定性和工作效率是改善发光二极管的工作性质和降低成本的主要途径，提高发光二极管的稳定性可以利用掺杂型异质结构来实现，采用一种稳定性高的，分子结构稳定的聚合物和荧光染剂来分别做掺杂质和掺杂剂可以加强掺杂型异质结构有机电致发光二极管的稳定性。本文就掺杂型异质结构展开讨论。
[關键词]掺杂型 异质结构 发光二极管 稳定性 高效率
中图分类号：TN111 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）06-0229-01
随着科技的发展，共轭聚合物的新研究进展取得很好的研究成果，进而推动了有机聚合物电致发光的84NN动异常活跃，这方面的科学研究和实验不断地在进行中，电致发光二极管也因此诞生。因为有机电致发光二极管的诸多优点，比如它具有很高的发光效率，制造成本低，色彩丰富多彩，而且它可以满足大面积显示的需求等等，有机电致发光二极管凭借着它的这些突出的优点，得到了广泛的运用，并且它的运用前景正在不断地扩大。目前有机电致发光二极管需要着手解决它的器件稳定性和效率，要尽可能地改善它的器件性能，使得有机电致发光二极管的工作效率越来越高，而且，在高效率工作的同时，还要同时满足高稳定性的特点，这样，它的运用层面和运用前景才会不断地扩大。要改善有机电致发光二极管的器件性能，有很多方法，最佳的方法还要考虑到它的成本和操作难度，比如采用荧光染料掺杂电荷传输层和发射层可以达到控制稳定性和成本的目的。目前相对来说更为普遍地采用一种高效率高，稳定性可靠的聚合物（有机物）异质结构掺杂型电致发光二极管来提高有机电致发光二极管工作效率和稳定性。这种方法采用了化学有机物，还有一些新型有机聚合物，比如利用三苯基二胺衍生物（PTPD）来作为空穴传输材料。另外，用荧光染料比如红荧稀来作为里面的掺杂剂，使得异质结基本结构为PTPD/Alq3。这样就形成了双层掺杂的效果，在双层掺杂里面内部，器件的电致发光（EL）的量子效率可以提高到1，47%，而未掺杂异质结器件的效率在0，74%左右。采用掺杂型异质后的器件结构比没有掺杂异质结构的器件相比，效率可以明显提高两倍之多。而且和没有掺杂异质的器件与常用的TPD/Alq3二极管相比，掺杂异质后的器件稳定性也有了明显的提高。因此，采用掺杂型异质结构有机电致发光二极管的性能和效率等都有了明显的改善。
第一，采用三苯基二胺衍生物（PTPD）异质结构掺杂型的优势。
比原本采用的空穴传输材料三苯基二胺衍生物（TPD）相比，虽然三苯基二胺衍生物的分子结构比较小，但是它内部分子的热稳定性差，温度过高就会破坏分子的稳定性，进而导致这层空穴传输的效用减低或者无法发挥作用。另外，采用三苯基二胺衍生物（TPD）的空穴传输层的薄膜层经长时间的闲置后，容易出现再结晶现象，这样一来就会影响有机Ⅱ器件的性能。但是，如果采用聚合物材料三苯基二胺衍生物（PTPD）的话，这些问题就可以很好地避免。因为，三苯基二胺衍生物（PTPD）材料本身的化学性质比较稳定，热稳定性高，成膜性也比较好，聚合物材料容易加工成型，而且进行化学装饰也不仅不会破坏聚合物的化学性质，反而还能够很好地增加聚合物的某些性质，比如增加它的耐热性。比方说，NTPD单元引入聚合物的侧链，制成一种新型的高分子空穴传输材料，这样它的Tg可以达到138度，而我们若是将TPD结构单元引入到聚合物的主链，新合成的新型聚合物TPD（PTPD）的Tg则可以达到248度，这表明三苯基二胺衍生物（VrPD）的化学性质稳定，不易被破坏，而且对它的分子结构进行不同的变动，也不会破坏它的稳定性。反而可以增加材料的抗热性，这样一来，掺杂异质结构有机聚合物的器件稳定性就可以提高。
第二，采用聚合物掺杂型结构的工作原理。
采用掺杂型异质结构的方法，其实是先在空穴传输层填充PTPD，而用Alq3作为电子传输层（ETL）和发光层（EML）材料，这样就组成了新型的PTPD/Alq3异质结比D，然后添加高校荧光染料，红荧稀来作为掺杂剂，对HT L或/和ET L进行掺杂，最后要测试和比较掺杂后器件和未掺杂器件的发光性能，并且要用典型的TPD/Alq3二极管作为参考对象，来综合评估掺杂异质后的器件的发光效率和稳定性。在测试后，要根据测试结果，针对存在的问题对异质结掺杂型LEF的稳定性进行改善，完善它的工作机理，全面提高器件的性能，这样才能够发挥器件的功能，达到运用掺杂异质结构来增加电致发光二极管的稳定性的目的。
第三，掺杂异质结构的注意事项。
在掺杂异质结构时，一些操作不当或者忽略因素可能会影响器件稳定性。比如荧光染料掺杂剂的使用不能够随便替代，且荧光染剂的选择只能限定于几种选择范围内，并非大部分荧光染料都使用用来做掺杂剂。另外，荧光染料掺杂剂在掺杂过程中，因为环伏安测量过程会发生一些氧化还原过程，这样的化学反应过程反而会提高掺杂剂的稳定性，进而提高掺杂异质结构的稳定性。也就是说，实验操作过程还有很多不可避免的影响因素，这些因素有好的也有不良的。而控制不良影响因素是实验操作的一个重点。另外，掺杂剂在掺杂过程中，要避免HTL以及ETL材料玻璃化结晶，玻璃化结晶会破坏掺杂剂的化学性能发生改变，而且玻璃化过程会破坏材料原有的使用导电性等，进而影响掺杂剂使用效果。要尽量避免掺杂质分子引起缺陷问题，因为掺杂质分子缺陷会导致载流子的迁移效率降低，发光二极管的最大起亮电压就不可避免地会减小，因而发光二极管的发光效率也会降低。在掺杂异质结构操作过程中，可能发生一些与实际预测情况有出入的地方，这就需要加强实验操作研究，增加对确保器件中空穴和电子的传输过程中其基团的稳定性的实验操作的可靠性研究，有机电致发光二极管的使用寿命和效率等收到掺杂过程的操作影响甚大，所以要注意在实验操作过程中，根据实验操作事项来进行，从而显著扩大发光二极管的运用面。
[關键词]掺杂型 异质结构 发光二极管 稳定性 高效率
中图分类号：TN111 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）06-0229-01
随着科技的发展，共轭聚合物的新研究进展取得很好的研究成果，进而推动了有机聚合物电致发光的84NN动异常活跃，这方面的科学研究和实验不断地在进行中，电致发光二极管也因此诞生。因为有机电致发光二极管的诸多优点，比如它具有很高的发光效率，制造成本低，色彩丰富多彩，而且它可以满足大面积显示的需求等等，有机电致发光二极管凭借着它的这些突出的优点，得到了广泛的运用，并且它的运用前景正在不断地扩大。目前有机电致发光二极管需要着手解决它的器件稳定性和效率，要尽可能地改善它的器件性能，使得有机电致发光二极管的工作效率越来越高，而且，在高效率工作的同时，还要同时满足高稳定性的特点，这样，它的运用层面和运用前景才会不断地扩大。要改善有机电致发光二极管的器件性能，有很多方法，最佳的方法还要考虑到它的成本和操作难度，比如采用荧光染料掺杂电荷传输层和发射层可以达到控制稳定性和成本的目的。目前相对来说更为普遍地采用一种高效率高，稳定性可靠的聚合物（有机物）异质结构掺杂型电致发光二极管来提高有机电致发光二极管工作效率和稳定性。这种方法采用了化学有机物，还有一些新型有机聚合物，比如利用三苯基二胺衍生物（PTPD）来作为空穴传输材料。另外，用荧光染料比如红荧稀来作为里面的掺杂剂，使得异质结基本结构为PTPD/Alq3。这样就形成了双层掺杂的效果，在双层掺杂里面内部，器件的电致发光（EL）的量子效率可以提高到1，47%，而未掺杂异质结器件的效率在0，74%左右。采用掺杂型异质后的器件结构比没有掺杂异质结构的器件相比，效率可以明显提高两倍之多。而且和没有掺杂异质的器件与常用的TPD/Alq3二极管相比，掺杂异质后的器件稳定性也有了明显的提高。因此，采用掺杂型异质结构有机电致发光二极管的性能和效率等都有了明显的改善。
第一，采用三苯基二胺衍生物（PTPD）异质结构掺杂型的优势。
比原本采用的空穴传输材料三苯基二胺衍生物（TPD）相比，虽然三苯基二胺衍生物的分子结构比较小，但是它内部分子的热稳定性差，温度过高就会破坏分子的稳定性，进而导致这层空穴传输的效用减低或者无法发挥作用。另外，采用三苯基二胺衍生物（TPD）的空穴传输层的薄膜层经长时间的闲置后，容易出现再结晶现象，这样一来就会影响有机Ⅱ器件的性能。但是，如果采用聚合物材料三苯基二胺衍生物（PTPD）的话，这些问题就可以很好地避免。因为，三苯基二胺衍生物（PTPD）材料本身的化学性质比较稳定，热稳定性高，成膜性也比较好，聚合物材料容易加工成型，而且进行化学装饰也不仅不会破坏聚合物的化学性质，反而还能够很好地增加聚合物的某些性质，比如增加它的耐热性。比方说，NTPD单元引入聚合物的侧链，制成一种新型的高分子空穴传输材料，这样它的Tg可以达到138度，而我们若是将TPD结构单元引入到聚合物的主链，新合成的新型聚合物TPD（PTPD）的Tg则可以达到248度，这表明三苯基二胺衍生物（VrPD）的化学性质稳定，不易被破坏，而且对它的分子结构进行不同的变动，也不会破坏它的稳定性。反而可以增加材料的抗热性，这样一来，掺杂异质结构有机聚合物的器件稳定性就可以提高。
第二，采用聚合物掺杂型结构的工作原理。
采用掺杂型异质结构的方法，其实是先在空穴传输层填充PTPD，而用Alq3作为电子传输层（ETL）和发光层（EML）材料，这样就组成了新型的PTPD/Alq3异质结比D，然后添加高校荧光染料，红荧稀来作为掺杂剂，对HT L或/和ET L进行掺杂，最后要测试和比较掺杂后器件和未掺杂器件的发光性能，并且要用典型的TPD/Alq3二极管作为参考对象，来综合评估掺杂异质后的器件的发光效率和稳定性。在测试后，要根据测试结果，针对存在的问题对异质结掺杂型LEF的稳定性进行改善，完善它的工作机理，全面提高器件的性能，这样才能够发挥器件的功能，达到运用掺杂异质结构来增加电致发光二极管的稳定性的目的。
第三，掺杂异质结构的注意事项。
在掺杂异质结构时，一些操作不当或者忽略因素可能会影响器件稳定性。比如荧光染料掺杂剂的使用不能够随便替代，且荧光染剂的选择只能限定于几种选择范围内，并非大部分荧光染料都使用用来做掺杂剂。另外，荧光染料掺杂剂在掺杂过程中，因为环伏安测量过程会发生一些氧化还原过程，这样的化学反应过程反而会提高掺杂剂的稳定性，进而提高掺杂异质结构的稳定性。也就是说，实验操作过程还有很多不可避免的影响因素，这些因素有好的也有不良的。而控制不良影响因素是实验操作的一个重点。另外，掺杂剂在掺杂过程中，要避免HTL以及ETL材料玻璃化结晶，玻璃化结晶会破坏掺杂剂的化学性能发生改变，而且玻璃化过程会破坏材料原有的使用导电性等，进而影响掺杂剂使用效果。要尽量避免掺杂质分子引起缺陷问题，因为掺杂质分子缺陷会导致载流子的迁移效率降低，发光二极管的最大起亮电压就不可避免地会减小，因而发光二极管的发光效率也会降低。在掺杂异质结构操作过程中，可能发生一些与实际预测情况有出入的地方，这就需要加强实验操作研究，增加对确保器件中空穴和电子的传输过程中其基团的稳定性的实验操作的可靠性研究，有机电致发光二极管的使用寿命和效率等收到掺杂过程的操作影响甚大，所以要注意在实验操作过程中，根据实验操作事项来进行，从而显著扩大发光二极管的运用面。