文章推广

JPhysD编辑优选：利用溶剂互溶形成的模糊界面实现多层打印OLEDs制备

19 5月 2020 gabriels

本篇研究来自中国科学院苏州纳米技术与仿生研究所张东煜博士带领的研究团队。研究主要成果：

首次将“混合界面”的设计概念引入多层喷墨打印OLEDs中，从而可以极大拓展了多层喷墨打印中对墨水材料的选择范围；
首次利用多层打印过程中的层间溶剂互溶实现了连续三层打印磷光OLEDs的制备，验证了“混合界面”在多层打印OLEDs设计中的可行性。

Inkjet printing multilayer OLEDs with high efficiency based on blurred interface

Zhenzhen Du（杜真真）, Yakun Liu（刘亚坤）, Xing Xing（邢星）, Tong Lin（林通）, Lei Liu（刘垒）, Tao Chu（楚涛）, Liang Wang（王亮）, Dongyu Zhang（张东煜）, and Zheng Cui（崔铮）

通讯作者：张东煜

DOI: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6463/ab86e1

研究了具有模糊界面的多层打印OLED（2×2mm2），采用水溶性的PEDOT:PSS作为空穴注入层、TAPC作为空穴传输层、TAPC: TPBi: Ir-complexes 作为发光层，其中空穴传输层和发光层墨水均溶于苯甲酸丁酯中，因此当连续打印这两层时时，由于溶解现象，HTL和EML之间会形成一个模糊的界面，研究发现这个模糊界面促进了EML中激子的形成和电荷平衡，提高了器件的性能。在这种具有模糊界面的多层打印器件中，基于(fpbt)2Ir(acac) (EML) 的OLED器件的最大电流效率为9.8 cd/A、最大功率效率为5.0 lm/W和最大外部量子效率3.0%。相比之下，在HIL和EML之间具有明显界面的器件效率分别为7.4 cd/A，3.9 lm/W和2.2%。

研究背景

相比真空热蒸发制备方法，采用喷墨打印工艺进行OLEDs制备在原材料利用率、制备面积和工艺复杂程度等方面具有的潜在优势，吸引了从学术界和产业界的广泛关注。但实现OLEDs的全打印制备，确保在下一功能层在打印过程时不对已打印完成的功能层造成破坏是关键。为此，人们常采用“正交溶剂”或“交联材料”法在各功能层之间保持清晰完整的界面。但可以使用这两种方法的材料选择窗口很小，不利于多层打印OLEDs技术的应用推广。亟需将功能墨水开发和器件结构设计工作进行结合，拓展多层喷墨打印OLEDs的加工工艺窗口。

张东煜博士

中国科学院苏州纳米技术与仿生研究所

张东煜博士，中国科学院苏州纳米技术与仿生研究所高级工程师。主要研究方向包括印刷显示墨水、印刷工艺及OLED/QLED器件结构与物理等。以第一或通讯作者身份在Journal of Materials Chemistry C，Scientific Reports，Organic Electronics，APPLIED PHYSICS LETTERS等SCI/EI期刊上发表文章21篇，发明专利申请16项。承担和参与科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金重大研究计划培育项目等多项任务。