交連型小分子解決印刷OLED／QLED中存在的層間互溶

　　量子點發光二極管(QLED) 因非常窄的電致光譜，能實現極高的色純度及廣色域，可溶液法制備輕薄、柔性器件等優勢，在印刷顯示領域備受關注。但是，當前噴墨打印的多層器件由于印刷制程中的咖啡環效應、墨水對下層薄膜的侵蝕作用等導致印刷膜層與界面質量低下，噴墨打印器件外量子效率最高記錄僅為3%左右，遠低于旋涂器件性能。

　　中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所印刷電子中心蘇文明研究團隊一直致力于印刷顯示產業應用需求的關鍵材料與墨水配方研究，開發了系列交連型小分子傳輸材料，以解決印刷OLED/QLED 中存在的層間互溶問題。團隊聚焦于小分子前驅體體系，不僅具有完全確定的分子結構，不會出現聚合物存在的批次間的差異問題，而且其具有高的溶解度，適合于噴墨墨水調配；打印成膜后，再通過退火處理產生鍵間交連，形成有近100%的抗溶劑性的傳輸層，能很好地解決印刷多層OLED 中上層溶劑對下層的侵蝕問題，并取得系列研究進展（European Journal of Organic Chemistry 2016, 2016 (22), 3737-3747；ACS Photonics 2017, 4 (3), 449-453；ACS Applied Materials & Interfaces 2017, 9 (44), 38716-38727；ACS Applied Materials & Interfaces 2017, 9 (19), 16351-16359）。

　　鎘基QLED作為當前印刷顯示產業發展的主流方向，其面臨的一個重要問題是缺少合適的可印刷、能級匹配的空穴傳輸材料（HTM），目前使用的傳統的聚合物空穴傳輸材料（如PVK、TFB或Poly-TPD）抗溶劑性能差，空穴遷移率低或HTL/QDs 界面空穴注入勢壘過高（大于1eV）；為此蘇文明團隊受廣東聚華印刷顯示技術有限公司技術委托開發印刷QLED顯示用高性能HTL材料。

　　最近，蘇文明團隊設計合成了具有平面型分子結構、HOMO 能級高達6.2 eV、遷移率優于PVK 的交連型小分子空穴傳輸材料CBP-V（如圖1所示），交連后具有近100%的抗溶劑侵蝕能力，同時70組統計數據表明薄膜厚度相比于交連前收縮了22%（如圖2所示），大幅提高了薄膜致密性，器件漏電流降低了一個數量級，HTL薄膜在空氣中也具有很高的穩定性。把CBP-V用于紅光QLED器件并與PVK進行對比，基于CBP-V旋涂器件的最大外部量子效率（EQE）為15.0％，遠優于基于PVK制備的器件；近30組器件表明效率重復性非常高，最大相對偏差不超過3%。更加重要的是，在大氣中噴墨打印雙層（CBP-V/QDs）的紅光QLED最大外量子效率達到11.6%，相比已報道的噴墨打印QLED器件實現了大幅的提升，同時達到對比旋涂器件性能（外量子效率12.6%）的92%。