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NHK與日本觸媒開發出耐氣蝕的OLED元件

NHK與日本觸媒開發出了對空氣中的氧氣和水分的耐受能力遠遠高於以往試製品的OLED元件，此次開發的技術表明，只需改變元件內部的構造和材料，就能大幅提高耐久性。

從發表的內容來看，以往的試製品如果暴露在空氣中，隨著陰極的不斷氧化，100天后，發光面積將減少到1/2，而此次的元件幾乎沒有劣化。這樣的話，元件外部使用的密封材料的成本就有可能下降。

NHK與日本觸媒開發的OLED元件採用“倒置OLED”(inversed OLED，iOLED)構造，與底部發光型元件的電極間元件構造相反。具體來說，就是在透明基板/透明陰極(ITO)之上，依次形成電子注入層、電子傳輸層、發光層、空穴傳輸層、陽極(鈦、金等)。而一般的底部發光型OLED元件則是在玻璃等透明基板/透明陽極(ITO等)之上，依次形成空穴傳輸層(PEDOT:PSS等)、發光層、電子傳輸層、電子注入層，最後形成陰極(鋁等)。

對於傳統構造的元件，大多數元件背面的陰極鋁(Al)層上，都有被稱作“針孔”的小孔。而且，鋁層下面的電子注入層普遍使用的氟化鋰(LiF)特別怕氧、怕水。因此，如果為了實現柔性而只使用樹脂密封，那麼，電子注入層將首先劣化，被稱作“暗斑”的不發光部分會越來越多。

為此，NHK與日本觸媒決定在電子注入層採用其他材料。但是，其他材料多數都要使用能耗大的製造工藝“濺射”，會破壞已經形成的電子傳輸層和發光層等。因此，兩家公司選擇了能夠在形成電子傳輸層之前，先形成電子注入層的iOLED構造。

與此同時，元件背面作為電極的鋁層也被空穴少的Ti/Au層替代，以提高對氧氣、水分腐蝕的耐久性。

不過，對於替代LiF的電子注入層材料，NHK只透露“是不易氧化，在功函數上與ITO整合性很高的材料”。而在此之前，OLED開發之所以很少採用iOLED構造，正是因為二者的整合性差，“很難把ITO作為陰極使用”。

耐久性比較方面，雙方實施了將下述三種元件放置在常溫空氣環境中進行比較的實驗。三種元件分別是：(1)發光側使用玻璃基板、背面用普通的樹脂基材料密封的採用通常的底部發光結構的元件，;(2)密封方式相同，採用iOLED構造、電子注入層材料A的元件;(3)密封方式相同，採用iOLED構造、電子注入層材料B的元件。

結果顯示，(1)在20天后開始明顯出現代表劣化的不發光的暗斑，100天后，發光部分的1/2已經劣化。(2)在40天后劣化開始趨於明顯。而(3)在100多天后仍未發現劣化。

根據以上結果，像元件(2)那樣只是採用iOLED構造並不能充分提高耐久性，除了iOLED構造之外，電子注入層材料的選擇也是提升耐久性的重要條件。


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