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第一作者：Toshinori Matsushima

通訊作者：Toshinori Matsushima, ChihayaAdachi

通訊單位：日本九州大學

有機發光二極管（OLED）技術有望用于下一代顯示器和照明。然而，和所有新材料與新技術一樣，OLED在大規模商用之前會面臨這樣一個困境：規模化生產。特別是在大面積大規模生產中難以用有機層均勻地覆蓋大的基底，厚度的變化導致在電極之間形成分流路徑，從而降低了器件產量。

為了克服這個問題，大家傾向于采用較厚的有機傳輸層，因為較厚的有機層可以覆蓋基底上的顆粒和殘留物。不過，這也帶來了新的問題，那就是由于有機物的固有低電荷載流子遷移率，增加厚度會增加驅動電壓。

通過化學摻雜可以增加有機層的導電性，使得制造更厚的OLED更讓具有可行性，但是由電荷轉移引起額外的吸收帶出現，由于光吸收而降低了電致發光效率。雖然用有機單晶可以制成的厚OLED，但是對于大規模生產而言并不實用。因此，更厚的OLED制造方法，是OLED大規模商用面臨的關鍵問題。

有鑒于此，日本九州大學Toshinori Matsushima和Chihaya Adachi基于有機無機雜化鈣鈦礦材料發展了一種高性能的、超厚的有機發光二極管。

圖1. MAPbCl₃優異的空穴電子傳輸性能

作者將傳統的有機物替換成有機-無機鈣鈦礦甲基氯化鉛，CH₃NH₃PbCl₃（MAPbCl₃）作為傳輸層。由于MAPbCl₃薄膜具有高載流子遷移率并且對可見光透明，因此能夠將MAPbCl₃傳輸層的總厚度增加到2000 nm，這是標準OLED厚度的十倍以上。

值得一提的是，雖然變得這么厚，這么“胖”，卻無需高壓，也不會減少內部電致發光量子效率或工作穩定性。

圖2. 低驅動電壓

圖3. 優異的發光性能

這些發現將有助于提高高質量OLED的產量，其可用于其他有機器件，例如激光器，太陽能電池，存儲器件和傳感器。

發光材料學術QQ群：529627332

參考文獻：

Toshinori Matsushima, Chihaya Adachi et al. High performance from extraordinarily thick organic light-emitting diodes.Nature 2019.

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1435-5