Trasportatori di Buche
La maggior parte dei trasportatori di buche sono costituiti da triarilammine con un cuore bifenilico che è provato migliori l'efficienza in luminescenza e la stabilità in condizioni operative degli OLED.
Il principale materiale impiegato nel HTL (hole transport layer) è il NPB, N,N0-bis(lnaphthyl)-N,N0-diphenyl-1,10-biphenyl-4,40-diamine. Tale predilezione deriva in particolare dalla facile lavorabilità del NPB sublimato anche se la sua temperatura di transizione vetrosa, Tg, è relativamente bassa (98 °C), influenzando così la sua stabilità morfologica ad alte temperature di operatività. In questo senso la ricerca attuale è indirizzata alla scoperta di nuovi materiali con maggiori stabilità ad alte temperature, e migliori rese nell'iniezione e nel trasporto delle buche.
Si riporta di seguito la struttura del NPB [struttura].

Riferendoci alle strutture molecolari di tali materiali, abbiamo tre principali rami di studio:

  • Derivati bifenil-diamminici:
    Sato, [1], scoprì che materiali con alte Tg potevano essere ottenuti aumentando il numero di elettroni p e diminuendo il momento rotazionale inserendo una parte pesante al centro della molecola. Una diretta applicazione di tale osservazione fu, quindi, la sintesi di numerosi derivati bifenil-diamminici.
  • Molecole Amorfe a Dendrimero (Starburst):
    I requisiti principali di molecole amorfe, che presentino struttura vetrosa ed in grado di sopportare alte temperature, furono enunciati da Shirota [2]:
    • devono incrementare il numero di conformeri (isomeri conformazionali) creando una struttura molecolare non planare grazie all'interposizione di eteroatomi con elettroni liberi che permettano comunque dislocazione, come l'azoto;
    • devono introdurre sostituenti grossi ed ingombranti per aumentare le dimensioni della molecola in modo da raggiungere e conservare la stabilità nello stato vetroso;
    • devono aumentare la Tg incorporando una parte rigida o un sito che permetta legami idrogeno intermolecolari tra molecole non planari aumentando così il peso molecolare.
    La molecola che meglio risponde a tali requisiti è il MTBDAB la cui struttura vetrosa amorfa è molto stabile anche al di sopra della Tg.
    Di seguito è possibile osservare la struttura del MTBDAB, tipico starbust [struttura].

  • Molecole spiro-collegate:
    Salbeck [3] cercò di aumentare la Tg e la stabilità termica della fase amorfa attraverso l'utilizzo di un centro a spirale nell'architettura molecolare.
    E' stato provato mediante la tecnica TOF (time-of-flight) che un HTL spiro-collegato, come lo spiro-mTTB, aumenti la mobilità delle buche e migliori le prestazioni elettroluminescenti in confronto agli analoghi composti non spiro-collegati.
    Si riporta la struttura dello spiro-mTTB [struttura].


    Bibliografia:
  1. Sato Y., Ichinosawa S., Ogata T., Fugono M., Murata Y., Synth. Met. (2000), 111, 25
  2. Shirota Y., Okumoto K., Inada H., Synth. Met. (2000). 111, 387
  3. Salbeck J., Yu N., Bauer J., Weissotel F., Bestgen H., Synth. Met. (1997), 97, 209

    Strutture:
  1. Le strutture sono state disegante e ottimizzate con il metodo UFF (Universal Force Field) grazie al software ArgusLab