李 莹, 张 静, 许 辉

(黑龙江大学 化学化工与材料学院, 哈尔滨 150080)

0 引 言

自Tang和Van Slyke[1]在1987年的开创性工作以来，有机电致发光二极管(Organic light emitting diode, OLED)在科学和实际应用中都受到了极大的关注。目前，OLED在手机、电视和照明市场上商业化，因此，OLED已成为下一代显示器的主流。与现有液晶显示器(Liquid crystal display, LCD)相比，OLED的市场应用化源于其许多优势，如灵活性、自发光、宽视角、对比度高和响应速度快等。此外，OLED结构通常在阳极和阴极之间按顺序排列三层，即空穴传输层(Hole transport layer, HTL)、发光层(Electroluminescent layer , EML)和电子传输层(Electron transport layer, ETL)，其中每一层具有其独特的功能。它的发光机理是空穴和电子分别从阳极和阴极注入，再分别通过空穴传输层和电子传输层到达发光层，从而复合形成激发态(即激子)。根据自旋统计分布，空穴和电子复合形成的单线态和三线态激子的比例大约为1∶3(分别为25%和75%)。最初，根据激子从其激发态到基态的跃迁，OLED被分为两类。在第一类中，激子从其最低单线态激发态(Singlet excited state, S1)回迁到基态(Ground state, S0)，这种器件被称为常规荧光OLED。但是，基于量子统计，只能收获25%的单线态激子用于荧光发射，并且效率有限。为了解决常规荧光团阻碍三线态自旋的问题，研究人员开发了第二类OLED[2]，激子通过系间窜越(Intersystem crossing, ISC)从S1态跃迁到三线态能级(Triplet excited state, T1)，再由T1态回迁到S0态，相应的器件被称为磷光OLED。它主要是基于贵金属的有机金属磷光体，通过重原子增强ISC来收集25%的单线态激子和75%的三线态激子。尽管优化的磷光OLED达到了100%的内量子效率(Internal quantum efficiency, IQE)，但昂贵的成本、严重的效率滚降和较短的使用寿命阻碍了它们在应用领域的发展。……