韩国KAIST开发出使用石墨烯的有机EL【yaboAPP】

本文摘要:韩国研究生院韩国科学技术院(KAIST )开发了绿色闪烁有机EL元件作为用石墨烯置换ITO的半透明导电膜。

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韩国研究生院韩国科学技术院(KAIST )开发了绿色闪烁有机EL元件作为用石墨烯置换ITO的半透明导电膜。相关的东西已经以论文的形式公开发表在学术期刊《大自然通讯》 (NatureCommunications )上。设想这个元件主要被用作显示器用途. 该闪烁元件的外部量子效率(EQE )高达40.8%,肉眼感觉到的闪烁效率约为160.3lm/W。

业界以前也经常看到将石墨烯用于半透明电极的有机EL元件,这次开发的元件的特征是EQE和闪烁效率非常低。这次批量生产的以TiO2、石墨烯、HIL1为半透明电极的绿色闪烁有机EL元件组的左侧是在玻璃基板上制作的例子,右侧2个是在柔性PET基板上制作的例子(基于KAIST的图像)这次有机EL元件的层状结构(基于KAIST的图像) 根据虚线响应元件内的电磁场强度(kaist)kaist,闪烁效率高是因为在有机EL元件上设置了谐振器结构。由此,特定波长的自由选择效果提高,同时电极上的表面等离子体激元引起的损失增加。

这次开发的有机EL元件由玻璃、氧化钛(TiO2)层、4层石墨烯、由导电性聚合物构成的空穴流动层1(HIL1)、HIL2、闪烁层、电子输送层(ETL )、铝(Al )电极等构成。介绍了在这些结构层中起重要作用的技术是在TiO2层和HIL1中设计圆形三明治形状的手柄4层石墨烯,以及各层的厚度和折射率。

TiO2层的折射率高达2.5。然后,闪烁以光学距离为/4的比例设计了层的厚度。因为这次的闪烁波长是绿色(550nm ),所以层薄是55nm。

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HIL1是GraHIL材料,其中混合了导电性聚合物常用的PEDOT:PSS和名为PFI (Tetra-Fluoro Ethylene-Perfluoro-3,6-DIOXA-4-METS )。GraHIL的折射率只有1.42。这次以光学距离的2/3的比例设计了HIL1的厚度。暗地里,HIL2包含在PEDOT:PSS中,折射率为1.56。

论文称,这次使用这种设计是为了以下三个目的。(1)TiO2层、石墨烯、HIL1的总光学厚度为3/4,与本来用于半透明电极ITO时光提取效率最低的情况完全一致。

(2)有机EL元件的闪烁体层接受的光在HIL2和HIL1的边界展开光线时,反射率提高,有机EL元件的从铝电极到HIL2的层状结构容易作为谐振器发挥作用。(由于HIL1的折射率低,石墨烯电极上的表面等离子体激元引起的损失增加。以2.3mm的曲率半径倾斜1000次,性能恶化KAIST在PET基板上而不是玻璃基板上制作完全相同的层状结构的有机EL元件,评价了其闪烁效率和耐热倾斜性。

EQE比在玻璃基板上制作的情况低了几个百分点,闪烁效率也低了约20个百分点,但与不用于TiO2层等的石墨烯电极有机EL元件相比,这些数值相当高。倾斜耐久性在以2.3mm的曲率半径倾斜1000次后,接着没有发现性能劣化。

KAIST作为倾斜耐性提高的理由之一,对应于倾斜耐性不高的TiO2层的厚度足够厚,为55nm。

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