高效高亮度有机红色微腔发光二极管

采用普通的Alq:DCM红光发光材料体系,制作了结构为Glass/DBR/ITO/NPB/Alq:DCM/MgAg的有机红光微腔发光器件,实现了纯红光发射,器件发射峰位于600 nm.与无腔器件相比,微腔器件光谱半峰全宽（FWHM）从92 nm压缩为32 nm,色度从X=0.58,Y=0.41改善为X=0.6,Y=0.4,微腔器件的最大发光效率为3.1 cd/A,最大亮度为32 010 cd/m2.     

微腔面发射器件外量子效率研究

结合微腔面发射器件辐射/发光亮度的空间分布以及相对光谱功率分布给出了器件外量子效率的计算模型. 该模型可以计算工作于不同波段的微腔面发射器件的外量子效率,如红外波段的垂直腔面发射激光器,可见光波段的微腔有机发光二极管和谐振腔发光二极管以及太赫兹波段的平面微腔结构等. 制备了结构为玻璃/DBR /ITO /NPB /Alq ∶C545T/Alq/LiF/Al的微腔有机电致发光器件,测试其不同观察角度下器件的发光亮度以及发光光谱. 当电流密度和发光亮度分别为14 A/m²和100 cd/ 关键词： 外量子效率 平面微腔器件 辐射/发光亮度空间分布     

顶发射绿光量子点电致发光器件

采用核壳结构的绿光CdSSe/ZnS量子点成功制备了顶发射绿光量子点器件,并详细研究了它的光电特性。与具有相同结构的底发射器件相比,顶发射器件在亮度、效率、色纯度、光谱的电压稳定性上都得到了显著提高。在相同电压7 V下,尽管底发射具有更大的电流密度,但亮度仅为831 cd/m²,而顶发射器件的亮度则可达到1 350 cd/m²,并且顶发射器件的最高亮度可达到7 112 cd/m²。在效率上,顶发射器件的最大电流效率可达6.54 cd/A,远大于底发射器件的1.89 cd/A。在光谱方面,在底发射器件中出现的红蓝部分的杂光在顶发射器件中完全被抑制,而且顶发射光谱的半高宽显著窄化,具有更高的色纯度。当电压从4 V变化到9 V时,顶发射器件光谱始终保持稳定,色坐标移动仅为（-0.005,-0.001）。结果表明,顶发射结构有利于提高量子点器件的亮度、效率、色纯度以及光谱的电压稳定性。     

有机微腔绿色发光二极管

光学微腔是指尺寸在光波长量级的光学微型谐振腔。微腔结构可以使腔内物质和光场的相互作用与体材料相比发生很大变化,出现了自发辐射谱线窄化和增强等腔效应。利用这些腔效应,可以改善有机发光器件的性能。采用微腔结构,优化设计并研制了有机微腔绿色发光二极管,器件结构为Glass/DBR/ITO/NPB/Alq∶Rubrene/Alq/MgAg,获得了最大亮度40100 cd/m2、最大发光效率为6.44 cd/A、半峰全宽为28 nm的纯绿色有机微腔电致发光器件。而与之比较的无腔器件最大亮度为22580 cd/m2、最大发光效率为2.98 cd/A、半峰全宽为120 nm。相同电流密度下微腔电致发光谱的峰值发射强度是无腔器件的4.2倍。结果表明将微腔结构引入有机电致发光器件中,不但改善了发光的色纯度,而且使器件的发光效率和亮度都得到明显增强。     

高效叠层有机电致发光器件的研制

利用CsN_3/Al/HAT-CN结构为电荷生成单元,实现了高性能叠层有机电致发光器件。制备了一组结构不同的黄绿双色叠层器件,通过器件性能分析阐明了CsN_3/Al/HAT-CN中电荷产生和传输的过程;利用Alq_3作发光层,制备了叠层器件T和单节器件S。叠层器件T的最大电流效率和最大功率效率分别为6.4 cd/A、2.3 lm/W;电流密度为20 mA/cm~2时,叠层器件T的电流效率和亮度分别为5.3 cd/A、1 064.9 cd/m~2,均约为单节器件S(2.7 cd/A、539.4 cd/m~2)的2倍,这证明了CsN_3/Al/HAT-CN可作为高效的电荷生成单元。通过研究叠层器件T的电致发光光谱和光强分布特性发现,器件T中无明显的微腔效应,其效率与亮度的提升是源自两个发光单元同时发光,而不是源自微腔效应。     

耦合微腔结构的有机电致发光器件

研究了耦合微腔结构的有机发光器件的光学和电致发光性能。通过将被动腔作为底部反射镜的方法,简化了耦合微腔的光学和发光性能的模拟,所得到的结果与实验符合得较好。在相同电流密度下与同样结构的普通OLED相比,耦合腔OLED的光谱强度在502 nm处增强了3.6倍,在550 nm处增强了5.6倍,光谱积分强度增加了0.5倍。普通OLED的最大电流效率和亮度是4.2 cd/A 和13 600 cd/m²。而耦合腔OLED则为7.0 cd/A 和 22 660 cd/m²。这种结构的器件出射光更集中于腔轴方向,有利于设计开发较高效率的有机激光器件。     

TCTA对红绿磷光有机电致发光器件发光层激子的调控作用

制备了结构为ITO/MoO3(50 nm)/NPB(40 nm)/TCTA(10 nm)/CBP:14%GIr1(30 nm)/TCTA(x)/CBP:2%R-4B(10 nm)/BCP(10 nm)/Alq3(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)的红绿磷光有机电致发光器件,GIr1和R-4B分别为红、绿磷光染料。通过在红绿间插入较薄间隔层TCTA的方法,调节载流子、激子在红绿发光层中的分布,并结合TCTA和BCP对发光层内载流子和激子的有效阻挡作用,研究了载流子调控层TCTA在不同厚度下对器件发光性能的影响。结果表明,TCTA为1 nm时,器件的发光性能得到了很好的提升。电压为6 V时,TCTA为1 nm器件的电流密度、亮度、最大电流效率分别为0.509 mA/cm2、69.91 cd/m2和13.72 cd/A,而TCTA为0 nm器件的电流密度、亮度、最大电流效率分别为1.848 mA/cm2、215.7 cd/m2和11.67 cd/A。     

单向发射的透明红光有机发光器件

采用双层银膜夹入有机物薄膜形成的复合阳极结构,结合具有高透射率的银锗银复合阴极制备了单向发射的半透明红光有机电致发光器件。由于共振隧穿效应使得复合电极对不同波段可见光具有选择性透过的特点,制备的器件表现出单向发射特征。在相同偏压下,器件在非发射方向的亮度始终在发射方向的3%以下。器件在9.5 V电压下达到最大亮度,在发射方向和非发射方向上的亮度分别为15 550 cd/m2和387cd/m2。在7.5 V电压下,器件达到其最高电流效率7.01 cd/A。在该偏压下,其发射与非发射方向亮度分别为4 968 cd/m2和151.7 cd/m2。器件光谱的稳定性很好,随着电压的增加,没有发生明显的变化。此外,随着视角的变化,器件的光谱也无明显的角度特性。当视角从0°增加到60°时,其色坐标仅改变(-0.002,0.001),这是由于银锗银复合阴极具有较高的透射率和低的反射率。     

红色磷光微腔有机电致发光器件的发光性能

制备了结构为G/DBR/ITO/Mo O3(1 nm)/Tc Ta(55 nm)/CBP∶Ir(piq)2acac(44 nm,6%)/TPBI(55nm)/Li F(1 nm)/Al(80 nm)的红色磷光微腔有机电致发光器件(MOLED),同时制作了无腔对比器件OLED,研究微腔结构对磷光器件发光性能的影响。研究发现,OLED的电致发光(EL)峰值为626 nm,半高全宽(FWHM)为92 nm;MOLED的发光峰值为628 nm,FWHM为42 nm,窄化了1/2。MOLED的最大亮度、最大电流效率、最大外量子效率(EQE)分别为121 000 cd/m2、27.8 cd/A和28.4%,OLED的最大亮度、最大电流效率、最大EQE分别为54 500 cd/m2、13.1 cd/A和16.6%。结果表明,微腔器件的发光性能与无腔器件相比得到了较大幅度的提升。     

基于新型连接层的有机叠层电致发光器件

制备了一种基于新的电荷生成层m-MTDATA∶MoO3的叠层有机电致发光器件。叠层器件与单发光层器件相比,发光亮度和电流效率均有成倍的提高。叠层器件的最大电流效率达到了30.06 cd/A,最大亮度为83 210 cd/m2,分别约为普通器件的2倍。除此之外,叠层器件在整个电流密度范围内的电流效率都很稳定。结果表明:m-MTDATA∶MoO3可以作为高效率的叠层有机电致发光器件的电荷生成层。     

发光区插入超薄LiF层对有机电致发光器件性能的影响

着重对比了在以DCM掺杂Alq₃为发光层的红光器件的发光区插入超薄LiF层后器件性能的改善。插入超薄LiF层后,器件的最大工作电流密度为487 mA/cm²,相应的最大电致发光亮度为76 740 cd/m²,最大外量子效率为5.9%。器件内量子效率为40%,超过了基于有机荧光小分子发光材料的有机电致发光器件的内量子效率的理论极限值25%。对器件内单线态及三线态激子的形成过程进行了分析,并推测:超薄LiF层的插入提高了器件内单线态电荷转移态/三线态电荷转移态的形成比例,进而提高了器件内单线态激子在激子总数中的比例,最终提高了器件的内量子效率。同时,超薄LiF层的插入改变了发光层内局域的内部电场,使器件的外量子效率不仅没有随电流密度的增加而降低,反而非线性增加。     

Color tunable high efficiency microcavity organic light-emitting diodes

Color tunable microcavity organic light-emitting diodes (OLEDs) with structure of distributed Bragg reflectors (DBR)/indium-tin-oxide (ITO)/N,N′-di(naphthalene-1-yl)-N,N′-diphenyl-benzidine (NPB)/tris(8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq₃)/LiF/Al were fabricated. Orange red and green light emissions with full width at half maximum (FWHM) of less than 20 nm were obtained through simply changing the thickness of NPB layer. Furthermore, due to the effective modification of the spontaneous emission within microcavity, the brightness and electroluminescent (EL) efficiency of the microcavity OLEDs were significantly enhanced. The maximum brightness and current efficiency, respectively, reached 31000 cd/m² at a current density of 480.0 mA/cm² and 8.3 cd/A at a current density of 110.0 mA/cm² for green devices, and 9700 cd/m² at a current density of 180.0 mA/cm² and 6.6 cd/A at a current density of 36.4 mA/cm² for red devices, which are over 1.5 times higher than those of noncavity OLEDs.      

利用复合色彩转换膜实现白色有机电致发光

利用蓝色有机发光二极管激发荧光色彩转换膜的方法,制备了一种新型的白色有机电致发光器件.蓝色有机发光二极管的发光层采用在4,4′-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl(CBP)主体中掺杂高效蓝色荧光染料N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine (N-BDAVBi)来制备.有机/无机复合色彩转换膜是将有机荧光颜料VQ-D25和无机荧光粉钇铝石榴石(YAG)按一定的重量比均匀分散到-[CH3CH2COOCH3]n- (PMMA)中经涂敷、固化而成.通过与单纯有机或无机色彩转换膜的比较及调整复合转换膜本身的厚度和荧光颜料的掺杂比例来优化白光器件的发光光谱,获得了色稳定性较高的白色有机电致发光器件.当驱动电压由6 V升至14 V时,器件的色坐标仅在(0.354,0.304)和(0.357,0.312)之间变化,其最高电流效率约为5.8 cd/A(4.35 mA/cm2),最高亮度为16 800 cd/m2(14 V).     

高稳定性的红色有机薄膜电致发光器件

有机薄膜电致发光作为新型的平板显示器件受到人们广泛的关注。有机发光器件研究的一个目标是发展全色显示。目前绿色和蓝色器件都实现了高亮度和长寿命。有关红色有机发光器件也有一些报道。如 Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ等报道的 ＤＣＭ红光器件［１］,Ｊ．Ｋｉｄｏ［２］利用稀土有机物作为红色发射体,Ｐ．Ｅ．Ｂｕｒｒｏｕｓ报道的ＴＰＰ掺杂［３］Ｙ．Ｈａｍａｄａ报道的ＺｎＴＰＰ掺杂［４］, Ｍ． Ａ． Ｂａｌｄｏ利用ＰｔＯＥｐ［５］都得到红光。最近 Ｙ． Ｈａｍａｄａ报道利用ｒｕｂｒｅｎｅ作为辅助掺杂得到的红光器件色度不随电压的…     

Enhancing The Efficiency of White Organic Light-emitting Diode Using Energy Recyclable Photovoltaic Cells

We demonstrate that power recycling is feasible by using a semi-transparent stripped Al electrode as interconnecting layer to merge a white organic light-emitting devices (WOLED) and an organic photovoltaic(OPV) cell. The device is called a PVOLED. It has a glass/ITO/CuPc/m-MTDATA∶V2O5/NPB/CBP∶FIrpic∶DCJTB/BPhen/LiF/Al/P3HT∶PCBM/V2O5/Al structure. The power recycling efficiency of 10.133% is achieved under the WOLED of PVOLED operated at 9 V and at a brightness of 2 110 cd/m2, when the conversion efficiency of OPV is 2.3%. We have found that the power recycling efficiency is decreased under high brightness and high applied voltage due to an increase input power of WOLED. High efficiency (18.3 cd/A) and high contrast ratio (9.3) were obtained at the device operated at 2 500 cd/m2 under an ambient illumination of 24 000 lx. Reasonable white light emission with Commission Internationale De L'Eclairage (CIE) color coordinates of (0.32,0.44) at 20 mA/cm2 and slight color shift occurred in spite of a high current density of 50 mA/cm2. The proposed PVOLED is highly promising for use in outdoors display applications.     

高效率高亮度红色有机电致磷光器件

在一种红色有机电致磷光器件中采用双(2-甲基-8-喹啉)4-联本氧基铝[bis(2-methyl-8-quinolinato)4-phenylphenoJate aluminum,BAlq]为空穴和激子阻挡层,得到了效率、亮度和色度俱佳的发光器件。器件最高亮度为10362cd／m^2,最高外量子效率为7．0％,器件色坐标[Commission Internationale de l’Eclairage(C1E)coordinates]为(0．672,0．321)。另外在大电流密度100mA／cm^2下,量子效率仍有4．3％。该器件性能指标基本能够满足彩色动态显示中对红色发光的要求。     

稳定的蓝色及白色有机薄膜电致发光器件

报道了一种稳定的蓝色和白色有机薄膜电致发光器件,蓝色器件最大亮度为7526cd／m^2,最大效率1．451m／W,半亮度寿命1035h(初始亮度l00cd／m^2)。白色器件的最大亮度为14850cd／m^2,最大效率2．881m／W,色度x=0．31,y=0．38,且色度不随电流增大而变化,半亮度寿命为2860h(初始亮度100cd／m^2)。     

一种YAG投影管及投影响显示系统

 介绍了研制成功的YAG投影管及投影显示系统。在阴极电流为5mA时,绿色投影管亮度大于6.5×10⁵cd/cm², 束斑直径在束流为1mA时小于80 μm。在122cm背投影机中可重现高质时图象,其水平分辨率为1000TVL,峰值亮度为1500×10⁵cd/cm²,对比度达成100。