电学模拟一直是OLED模拟领域的一个难题,模拟的可靠性往往差强人意,主要原因是旧的理论模型对于材料的掺杂问题、激子行为缺乏进行正确描述。Bumblebee采用了最先进的模拟理论,对OLED堆叠结构采用细致的三维格点模型,采用精确的理论,描述极化子传输、激子传输、激子-极化子与激子-激子相互作用、电荷转移态、偶极矩、热振动等模型,在仿真质量上相对于旧模型有质的飞跃,真正做到从分子的层面模拟像素级别的器件。 模拟分子材料层层堆叠为像素后的发光特性 近十年的技术发展 只能进行单极电荷传输的模拟 → 双极电荷传输模拟 → 电流密度-电压(J−V)特性和辐射分布曲线与实验数据密切吻合 → 激子-激子和激子-极化子相互作用被纳入,再现 EQE 滚降特性 → 热活化延迟荧光(TADF)过程被纳入 → 纳入(CT)态对 IQE 的影响 → 纳入分子部分取向静态电偶极矩的影响 → 增加瞬态光致发光模拟能力。 以上技术发展均已在Bumblebee内实现。 传统研究方式的弊端 试错法 → 大量实验 每个新的材料组合 → 优化必须重新开始 寿命/退化 → 实验测试耗时 OLED/OFET 器件堆叠结构设计的重要性 器件的行为、性能、寿命不仅仅受材料影响,也直接受堆叠结构本身的影响,如果不提堆叠结构,就不可能说一种材料比另一种材料好 没有一种完美的材料能在所有情况下都起作用 一种材料在一个堆叠中表现很好,在另一个堆叠上表现很差 通过模拟,能预测、帮助改进特定堆叠所需的材料特性 堆叠设计可以帮助减少器件的缺点 材料一般并不完美,堆叠设计可以帮助最大限度地减少某些损失 通过模拟识别出关键的损失通道,指导更高效的器件构架设计 可针对特定应用(例如,显示器、照明、汽车等)优化器件 堆叠设计需要达到:: 器件高效 器件对某些参数(例如生成过程中必然存在的微小变化)不太敏感,如果一种设计对参数特别敏感,在生产的角度就没有太大的价值了 Bumblebee模拟激子在OLED材料层间的传输与发光 Bumblebee 的功能 Bumblebee 概览(B站) 工作逻辑 用户提供材料参数(包括HOMO、LUMO能级,载流子传输相关参数、激子参数),以及堆叠设计(层厚度、层内材料情况),软件通过载流子传输理论通过蒙特卡洛模拟得到电流-电压特性,通过激子行为的多种理论得到激子的复合发光、传输、解离、非辐射衰减等情况,以及EQE滚降等特性。从应用上,通常用户无法得到材料所有参数,因此往往通过实验测量的J-V曲线、EQE滚降曲线,逆向反推材料参数,明确材料参数后,基于这些参数,正向优化堆叠设计。 模拟对象为,电子传输层与空穴传输层之间的堆叠结构(不含阴极、阳极,堆叠结构与电极之间简化为欧姆接触)。 光电特性 […]

