平面PN异质结型有机发光二极管

为提高有机发光二极管的性能，往往都需要使用贵重金属络合物磷光材料或热活化延迟荧光材料为发光材料，并通过较为复杂的多层器件结构和掺杂技术来实现。近期，苏仕健教授研究组提出了一种新型、结构简单的平面pn异质结型有机发光二极管。与现在主流的由发光层为中心构筑的有机发光二极管不同，该发光二极管仅由空穴和电子传输材料依次层叠而成，中间不含有独立的发光层。该新颖的平面pn异质结型发光二极管的发光中心来源于有机p型和n型半导体材料相互接触的界面，发光颜色由pn两种材料的协同作用来决定。由于载流子经电极界面注入后，在器件内部进行传输和复合的过程不需要克服传统有机发光二极管中传输层与发光层间的能垒，因而较为容易获得接近理论极限的低驱动电压。该器件结构亦可以使得载流子和激子束缚在pn异质结区域，进行高效的辐射跃迁发光。目前，通过调控p型材料的种类，已经实现了多种外量子效率超过10%的不同光色的平面pn异质结发光二极管，表明了利用该不含传统发光材料的简单器件结构可以突破传统荧光有机发光二极管最大5%的外量子效率瓶颈。该研究工作表明，平面pn异质结结构可以用于构筑结构简单、低驱动电压、高电光转换效率的荧光发光二极管，具有极为重要的基础研究及产业应用意义。相关成果发表在Advanced Materials（DOI: 10.1002/adma.201504290）上。