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strutture molecolari sono tuttora diffusamente utilizzate poiché
dotate di alta mobilità per le buche e buona capacità di fare
film amorfi e sottili. Una miglior stabilità morfologica si è ottenu-
ta usando sempre l'unità trifenilamminica in strutture molecola-
ri oligomeriche o a stella (starburst) come MTDATA. Tali strut-
ture impediscono la cristallizzazione del film con conseguente
degrado morfologico e di operatività. Esse hanno anche un po-
tenziale di ionizzazione particolarmente basso, data l'estesa
coniugazione fra gruppi amminici, e quindi favorevole allo
scambio elettronico con l'anodo del dispositivo.
Altre strutture recentemente realizzate sono ammine con un
centro spiranico che, producendo una architettura molecolare
con assi a 90 gradi, dà al film ottima stabilità termica nello sta-
to amorfo (spiro-TPD in Figura 2).
Trasportatori di elettroni ed emettitori
Dalla sua prima applicazione nel dispositivo di Tang e Van
Slike, ancor oggi Alq
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è il trasportatore di elettroni ed emettito-
re più utilizzato. Ciò per la sua stabilità termica che ne consen-
te la deposizione per sublimazione con formazione di film
morfologicamente stabili, per la facilità di sintesi e purificazio-
ne, per la buona resa di luminescenza allo stato solido. Molti
suoi derivati sono stati preparati con lo scopo di migliorare l'ef-
ficienza e variare il colore (per esempio Alnq
2
in Figura 3).
Altri complessi organometallici con buone caratteristiche elet-
triche e fluorescenti sono chelati del berillio (per esempio
Bebq
2
in Figura 3) e dello zinco. Oltre ai questi composti orga-
nometallici, altre molecole si sono dimostrate efficienti come
trasportatori ed emettitori nelle varie zone dello spettro. L'esa-
tiofene diossido (T5O2hex) ha una resa di emissione molto al-
ta allo stato solido e buona capacità di trasportare elettroni.
Ossidiazoli (per esempio PBD in Figura 4) e triazoli sono tipi-
camente molecole con alta affinità elettronica anche se non
sono estremamente stabili come film amorfo; anche per questo
tipo di composti, l'introduzione di un centro spiranico migliora
decisamente la stabilità del film amorfo.
Droganti emettitori
La necessità di avere alta stabilità e particolari caratteristiche
elettriche e morfologiche nello stato solido limita molto la possi-
bilità di attingere alla vastissima categoria dei composti lumine-
scenti, e quindi di possibili colori della luce emessa. Inoltre, molti
di essi hanno elevata resa di luminescenza in soluzione ma es-
sa diminuisce drasticamente nello stato solido a causa della for-
mazione di aggregati molecolari che spengono gli stati eccitati.
Una strategia per utilizzare alcuni di tali composti è di impiegarli
come droganti in matrici che ottimizzano le caratteristiche elettri-
che e morfologiche e delegano al drogante la funzione di emet-
tere luce. Esempi di tali droganti fluorescenti sono in Figura 4.
La possibilità di usare composti elettrofosforescenti è stata una
delle scoperte chiave che hanno consentito un avanzamento
importante della moderna scienza e tecnologia Oled [14]. Tale
scoperta consente di elevare il limite intrinseco della resa di EL
dal 25% al 100% utilizzando l'emissione da stati di tripletto.
Nella ricombinazione di cariche la probabilità di formare stati di
tripletto è tre volte maggiore rispetto a quella di formare uno
stato di singoletto. Nei composti fluorescenti solo lo stato di
singoletto emette radiativamente, pertanto tutte le ricombina-
zioni che generano tripletti sono perdute al fine dell'elettrolumi-
nescenza. L'impiego di materiali fosforescenti, in cui gli stati di
tripletto emettono con buona efficienza, in particolari configura-
zioni che limitino lo spegnimento dei tripletti in seguito alla loro
diffusione, ha consentito di ottenere altissime rese del proces-
so di EL. I composti di questo tipo sono complessi con un cen-
tro metallico pesante che, provocando un forte accoppiamento
spin-orbita, rimuove la proibizione di spin relativa al decadi-
mento dello stato di tripletto o complessi di lantanidi che danno
fosforescenza da transizioni centrate sul metallo.
In Figura 4 sono alcuni dei complessi fosforescenti utilizzati re-
centemente in Oled. Ultimamente si sta sviluppando un inte-
resse, per ora solo accademico, nello sviluppo di dendrimeri
che hanno come centro un cromoforo e che raggruppano in
un'unica entità molecolare il controllo del trasporto di carica,
della formazione dell'eccitone, della luminescenza e dell'intera-
zione intermolecolare. Queste molecole giganti, che vengono
sintetizzate legando elementi molecolari in maniera conver-
gente e con più generazioni successive su un centro molecola-
re funzionalizzato in molti punti, possono formare un dispositi-
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RICH
MAC
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Figura 2 - Ammine con varie strutture molecolari
usate come trasportatrici di buche
Figura 3 - Complessi metallici e molecole fluorescenti
usati come emettitori e trasportatori di elettroni