吕昭月， 谢海芬

（华东理工大学物理系，上海200237）

0 引 言

自Tang等［1］首次制备出双层结构的有机发光二极管（Organic Light-emitting Diode，OLED）以来，OLED因驱动电压低、自发光、轻、薄、色彩丰富、透明、柔性等特点备受关注，在显示和照明领域有巨大市场［2-3］。目前OLED已进入人们的日常生活，广泛应用于手机（如：华为P30、P40系列，iPhone 12系列）等中小屏幕，未来在医疗、虚拟现实、可穿戴设备等领域同样具有广阔应用潜力［4-5］。

OLED是双载流子注入器件，电极向有机功能层注入电子和空穴，电子、空穴在有机发光层中相遇复合发光。载流子的有效注入和发光层中载流子平衡程度对器件的驱动电压、发光效率、寿命等性能至关重要。有机材料中，空穴传输层（Hole Transport Layer，HTL）的空穴迁移率一般比电子传输层（Electron Transport Layer，ETL）的电子迁移率高一两个数量级，如常用的电子传输材料8-羟基喹啉铝（Alq3）在1.1 MV／cm电场下的电子迁移率μe约1.2×10－5cm2／（V·s）［6］，空穴传输材料N，N′-二（萘-2-基）-N，N′-二（苯基）联苯-4，4′-二胺（NPB）的空穴迁移率μh在0.45 MV／cm电场下即可达1.4×10－3cm2／（V·s）［7］。同时，有机分子的最高占据轨道（Highest Unoccupied Molecular Orbitals，HOMO）约5.5 eV，与很多金属或导电氧化物的功函数接近，势垒差较小，空穴从阳极能有效注入至有机层；而有机分子的最低未占据轨道（Lowest Unoccupied Molecular Orbitals，LUMO）约2.5 eV，与金属的功函数相差较远，能级匹配差，电子注入势垒较高，电子注入能力差。因此，改善电子注入和传输是提升OLED性能的关键。

通常，选用低功函数金属作为阴极可以降低电子注入势垒［8］，或者采用较高电子迁移率的ETL［9］也有助改善器件中电子浓度，从而实现高性能器件。但低功函数金属化学性质活泼，器件性能不稳定。……