共轭主链结构的三苯胺PPV聚合物发光二极管是一种新型的有机发光二极管(OLED),其器件结构为ITO/聚合物/Alq3/Mg:Ag/Ag,能够在20伏的驱动电压下实现最大亮度达到1000 cd/m2的性能。OLED是一种利用有机材料的电致发光性质制成的显示器件,由于其优异的性能,如低驱动电压、高亮度、高对比度、宽视角、响应速度快、自发光和可实现柔性显示等特点,已成为显示技术中的一个研究热点。
共轭主链结构的三苯胺PPV聚合物属于共轭聚合物的一种,其中三苯胺作为共轭主链的一部分,具有良好的空穴传输能力。共轭聚合物是由交替的单双键组成的长链分子,这些交替的单双键使得π电子可以在整个分子链上自由移动,因此具有较好的导电性。共轭聚合物分子中的电子云可以形成离域π键,使得电子可以在分子链上进行有效的跃迁,从而产生电致发光。
三苯胺(TPA)是一种有机化合物,含有三个苯环连接到一个氮原子,具备较强的给电子能力,常用于OLED中作为空穴传输材料。将TPA单元引入到聚合物的主链结构中,不仅可以增强聚合物的空穴传输能力,还可以提升器件的稳定性。因为在OLED器件中,空穴传输层和电子传输层对电荷的注入和传输起到关键作用,有效的空穴传输材料能够促进空穴和电子在发光层的复合,从而增强发光效率。
在OLED器件中,Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)通常用作电子传输层(ETL),因其较好的电子传输性能,能够有效地将电子从阴极传输到发光层。Mg:Ag合金是一种常用作OLED器件阴极的材料,具有较低的工作函数和较好的稳定性。它与电子传输层共同组成了器件的阴极部分,能够有效地收集电子并提供给发光层。
在器件制作过程中,首先需要将聚合物溶解在溶剂中,然后通过旋涂的方式形成一层均匀的薄膜。旋涂是通过高速旋转基板,利用离心力将溶液均匀分散在基板上的制膜工艺。所使用的溶剂通常需要经过严格的纯化处理,以确保薄膜的质量。
通过蒸镀的方式将Mg:Ag合金沉积在电子传输层上,形成阴极结构。蒸镀是一种物理气相沉积技术,通过加热蒸发材料,在基板上形成薄膜。蒸镀过程中,真空度的控制对最终薄膜的质量有着重要的影响,真空度过高或过低都会影响蒸镀效果。
整体来看,共轭主链结构的三苯胺PPV聚合物发光二极管具有优异的光电性能,其器件结构简单,加工过程易于控制。这种器件为有机光电材料研究和应用开辟了新的道路,对于发展高效、稳定、低成本的有机光电器件具有重要意义。随着有机光电材料及其器件设计与制备技术的不断进步,未来有望在平板显示、照明以及新型柔性电子器件等领域得到广泛应用。