高亮度下具有较高效率的绿色和蓝绿色有机电致发光器件的制备和性能研究(英文)

以铱配合物Ir(tfmppy)2(tpip)(1,tfmppy=4-三氟甲基苯基吡啶,tpip=四苯基膦酰胺)和Ir(dfp-py)2(tpip)(2,dfppy=4,6-二氟苯基吡啶)为发光中心分别制备了绿色和蓝绿色有机电致发光器件ITO/TAPC(1,1-bis[4-[N,N-di(p-tolyl)amino]phenyl]cyclohexane,60 nm)/Ir(Ⅲ)complex(x%,质量分数)∶Sim-CP(3,5-bis(9-carbazolyl)tetraphenylsilane,40 nm)/TPBi(2,2’,2″-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole,60 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)。配合物Ir(tfmppy)2(tpip)掺杂质量分数为6%时,以其为发光中心的绿色器件在5 930 cd/m2亮度下的最大电流效率为47.10 cd/A,CIE色坐标为(0.28,0.65),在16.4V驱动电压下的最大发光亮度为38 674 cd/m2。配合物Ir(dfppy)2(tpip)掺杂质量分数为10%时,以其为发光中心的蓝绿色器件在3 175 cd/m2亮度下的最大电流效率为14.80 cd/A,色坐标为(0.15,0.50),在11.8 V驱动电压下的最大发光亮度为25 985 cd/m2。     

白色有机电致发光器件的制备及掺杂对其色度影响的研究

采用具有空穴阻挡层的器件,结构为ITO/2T-NATA(60nm)/NPB(50nm)/NPB(30nm):DCJTB/NPB(40nm)/BCP(10nm)/Alq(80nm)/LiF(1nm)/Al(20nm),结果表明,DCJTB的掺入量的微小改变对器件的色度影响很大,当DCJTB的掺入量为1.22%时,器件的颜色偏黄绿,其色坐标为（0.3363,0.3871）,峰值波长为561nm,起亮电压为10V。亮度为19000cd/m2。而当DCJTB的掺入量为0.94%时,器件的色度偏蓝,其色坐标为（0.2555,0.2741）峰值波长为449nm,亮度为15000cd/m2。当DCJTB的掺浓度为1.0时,器件接近白色。此时器件的起亮电压为7V,亮度也很好。     

双空穴注入的绿色磷光有机电致发光器件

制作了一种新型绿色磷光有机电致发光二极管。器件结构为ITO/HAT-CN(x nm)/MoO3(30 nm)/NPB(40 nm)/TCTA(10 nm)/CPB∶GIr1(30 nm,14%)/BCP(10 nm)/Alq3(25 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm),其中X=0,8,10,12,14,15 nm。电流密度-电压-亮度特性表明该结构有利于降低驱动电压和增加器件亮度。当HAT-CN厚度为12 nm时,器件的最高亮度可以达到32 480 cd/m2,起亮电压为3.5 V左右,发光效率为24.2cd/A。所设计的空穴型器件证明该器件结构具有很好的空穴注入和传输特性。     

具有新型双空穴注入层的有机发光二极管

采用新型双空穴注入层N, N, N', N'-tetrakis(4-Methoxy-phenyl)benzidine/Copper phthalocyanine(MeO-TPD/CuPc)及器件结构:ITO/MeO-TPD(15 nm)/CuPc(15 nm)/ N, N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N, N'-bis(phenyl)benzidine (NPB, 15 nm)/8-hydroxyquinoline (Alq₃, 50 nm)/LiF(1 nm)/Al(120 nm), 研制出高效有机发光二极管(器件D), 与其他器件(器件A, 没有空穴注入层的器件; 器件B, MeO-TPD单空穴注入层; 器件C, CuPc单空穴注入层)相比, 其性能得到明显改善. 器件D的起亮电压降至3.2 V, 比器件A, B, C的起亮电压分别降低了2, 0.3, 0.1 V. 器件D在10 V时, 其最大亮度为23893 cd/m², 最大功率效率为1.91 lm/W, 与器件A, B, C的最大功率效率相比, 分别提高了43% (1.34 lm/W), 22% (1.57 lm/W), 7% (1.79 lm/W). 性能改善的主要原因是由于空穴注入和传输性能得到了改善, 通过单空穴型器件的J-V 曲线对这一现象进行了分析. 关键词： 有机发光二极管 空穴注入层 功率效率 势垒     

DPVBi为激子阻挡层的亚单层有机发光器件的制备与光电性能研究

结合亚单层的有机发光技术,制备了一种多层有机电致发光器件,其结构为ITO/m-MTDATA (50nm)/ C545T (0.05nm) /DPVBi (d nm)/DCM2(0.05nm)/ Alq (60nm) /LiF(1nm) /Al.荧光材料C545T和DCM2以亚单层的方式插入DPVBi前后,通过改变DPVBi的厚度,观察器件性能的变化,当DPVBi为4 nm时,器件在4V电压下最大发光效率是4.19 cd/A,在13 V电压下最大亮度是17050 cd/m2.分析对比了四种不同厚度器件的电流密度-电压曲线、亮度-电压曲线、电致发光光谱图和色坐标,发现选择合适厚度的激子阻挡层,可以得到效率较高的器件.激子阻挡层一般选择载流子传输能力较差,HOMO能级较低的材料.所得结果对有机发光器件尤其是采用亚单层有机白光器件的设计和制作有一定的指导作用.     

高效率N掺杂有机电致发光器件的研制

为了改善有机电致发光器件的性能,利用Cs N_3作为N掺杂剂,以B3PYPPM为电子传输材料,制备了基于绿色磷光材料Ir(ppy)_3的高效率有机电致发光器件。针对不同N掺杂浓度和掺杂厚度的器件进行研究,最终得到最佳N掺杂器件B,器件结构为ITO/HAT-CN(5 nm)/TAPC(70 nm)/TCTA∶Ir(ppy)_3(15%,20nm)/B3PYPPM(17 nm)/B3PYPPM∶Cs N_3(10%,63 nm)/Al。实验结果表明,浓度与厚度适当的N掺杂器件能有效提高器件的电流效率和功率效率。Cs N_3作为一种高效的N掺杂剂,与电子传输材料B3PYPPM掺杂后,有效地降低了电子的注入势垒,增加了电子注入,提高了电子迁移率,改善了电子的注入和传输能力,使载流子更加平衡,从而降低了器件的开启电压和驱动电压,有效地提高了电流效率和功率效率。最佳N掺杂器件B开启电压仅为2.1 V,最大电流效率和功率效率分别为67.0 cd/A、91.1 lm/W。值得注意的是,在1 000 cd/m~2亮度下,最佳N掺杂器件B的功率效率仍能达到80.1 lm/W。     

超薄发光层结构的荧光型白光有机发光器件

使用蓝、绿、红超薄发光层结构来制备荧光型非掺杂白光器件,其器件结构为ITO/MoO3(5 nm)/TCTA(40 nm)/C545T(1 nm)/TCTA(2 nm)/BePP2(1 nm)/Bphen(2 nm)/DCJTB(1 nm)/Bphen(30 nm)/LiF(1nm)/Al(1 000 nm).白光器件的最大发光亮度和电流效率分别为16 154.73 cd/m2和11.58 cd/A.在电压为7V时,器件的色坐标为(0.322 2,0.335 1),而且色坐标在大的电压变化范围内的变化值仅为(0.017 4,0.002 9).与掺杂结构的白光器件相比,超薄发光层结构的白光器件拥有高的电流效率和稳定的电致发光光谱,原因是超薄发光层结构的载流子捕获效应能使激子有效限制在复合区域内.     

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。     

BPhen作为发光层间隔层对黄光OLED的影响

使用R-4B和GIrl作为磷光掺杂剂、CBP为主体、BPhen为发光层间隔层,制备了包含红、绿双发光层的黄色磷光OLED器件。器件结构为ITO/Mo O3(40 nm)/NPB(40 nm)/TCTA(10 nm)/CBP∶GIrl(14%)(20nm)/BPhen(x nm)/CBP∶R-4B(6%)(10 nm)/BCP(10 nm)/Alq3(40 nm)/Li F(1 nm)/Al(1 000 nm)。BPhen位于两发光层之间,具有调节载流子复合的功能,其中x为BPhen的厚度。通过调整x的值,研究了BPhen厚度对OLED器件发光性能的影响。实验结果表明,适当厚度的BPhen层可以提高器件的发光亮度和电流效率。BPhen厚度为6 nm的器件性能最佳,16 V驱动电压下的器件亮度最高可达11 270 cd/m2,最大电流效率为24.35 cd/A,而且绿光和红光波峰强度相近,黄光颜色纯正,色坐标趋近于(0.5,0.5)。     

发光层掺杂对红光OLED性能影响研究

制备高效率、高亮度的红光有机发光二极管是显示器实现全彩色的关键,对高性能的红光有机发光二极管器件研究具有十分重要的意义.本文主要研究了掺杂剂(DCJTB)浓度对红光有机发光二极管性能影响.实验采用真空热蒸镀的方法,选取结构为ITO／2-TNATA(20 nm)/NPB(30 nm)/AlQ(50 nm):(X%)DCJTB／AlQ(30 nm)／LiF(0.8 nm)／Al(100 nm)的红光器件,在高准确度膜厚控制仪的监控下,实现了有机薄膜功能材料的精确蒸镀.研究表明:红光掺杂剂掺杂浓度为(2.5~3.0)%时,在12 V电压下,可以得到发光亮度最高达到8 900 cd/m²,发光效率大于2.8 cd/A,且发光光谱波长为610~618 nm较为理想的红光有机发光二极管器件.     

荧光染料掺杂的高效率、高亮度白色有机电致发光器件

制备了结构为 ITO/NPB（30 nm）/Rubrene（0.2 nm）/CBP：Bczvbi（8 nm,x%）/Bphen（30 nm）/Cs₂CO₃：Ag₂O（2 nm,20%）/Al（100 nm）的器件。研究了Bczvbi掺杂浓度（x=5,10,15）对白光器件性能的影响。综合利用发光层中主客体之间的能量转移和空穴阻挡层的空穴阻挡特性,得到了高效率、高亮度的白色有机电致发光器件。当Bczvbi的掺杂质量分数为10%时,器件的效率和亮度都为最大。驱动电压为7 V时,最大电流效率为4.61 cd/A;驱动电压为9 V时,最大亮度为21 240 cd/m²。当驱动电压从4 V增加到9 V时,色坐标从（0.36,0.38）变化为（0.27,0.29）,均处于白光区域。     

Efficient Top-Emitting Polymer Light-Emitting Diodes Using Chromium as Anode

We demonstrate a high eftlciency top-emitting polymer light-emitting diode （TPLED） with chromium （Cr） taking as the anode. The TPLED structure is Cr/poly-3, 4-ethylenedioxythiophene （PEDOT：PSS）/poly [2-（4-3＇,7＇- dimethyloctyloxy）-phenyl]-p-phenylenevinylene） （P-PP V） /Ba/Ag. The Cr （ 100 nm） anode is prepared by sputterdepositing in a vacuum chamber. It is found that the device emissive properties are affected dramatically by the thickness of both PEDOT：PSS and the Ag cathode. Optimized thicknesses of PEDOT：PSS and Ag layer are 60nm and 15nm, respectively. The diode exhibits excellent electroluminescence （EL） properties, such as a turn-on voltage of 3.32 V, luminous eftlciency of 4.41 cd/A and luminance of 6989cd/m^2 at driving voltage of about 9 V.     

间隔层对双发光层白色有机电致发光器件性能的影响

采用蓝色bis (FIrpic)和黄色bis iridium(acetylacetonate) 两种磷光染料,制备了双发光层结构的白色有机电致发光器件,器件结构为ITO/TAPC (30 nm)/host: (t-bt)₂Ir(acac) /spacer (x nm)/host: FIrpic (15 nm, 8%)/Bphen (40 nm)/Mg∶Ag (200 nm)。分别选用p型1,1-bis cyclohexane (TAPC)和n型tris borane (3TPYMB)作为主体材料制备了两种类型的器件,通过在两个发光层之间加入一层较薄的间隔层进行器件优化。结果表明,加入间隔层之后,器件性能得到提高,获得了色稳定性较好的白光器件。当主体为TAPC时,使用间隔层后器件取得最大亮度为19 550 cd/m²,最大电流效率为8.3 cd/A;当主体为3TPYMB时,使用间隔层后器件的最大亮度为1 950 cd/m²,最大电流效率为30.7 cd/A。实验结果表明,器件性能的提高,是由于加入了间隔层之后载流子复合区域拓宽,促进了发光层中电子和空穴的平衡。     

基于铱配合物材料的高效高稳定性有机发光二极管

使用基于重金属Ir的新磷光材料(tpbi)₂Ir(acac)，制备了多层结构有机发光二极管器件: ITO/CuPc (40 nm)/α-NPD (45 nm)/CBP: (tpbi)₂Ir(acac) (3%, 30nm)/BCP(20 nm)/Alq₃ (20 nm)/LiF (1 nm)/Al (100 nm).测试了材料的寿命、光谱吸收性质和器件的I-V-L特性.器件在低电压下电流符合热发射注入模型，高电压下I-V呈线形关系.不同偏压下器件发光光谱稳定，多峰拟合结果表明器件光谱由α-NPD发光峰(450 nm)，(tpbi)₂Ir(acac)主发光峰(518 nm)和肩峰(543 nm)构成.驱动电压为6 V时，器件效率达到最大12.1 lm/W，此时亮度为136 cd/m²，器件亮度最大为13500 cd/m²，此时效率为0.584 lm/W. 关键词： 有机发光二极管 磷光 效率 I-V-L特性')" href="#">I-V-L特性 光谱     

High-efficiency Simple Structure White Organic Light-emitting Devices Based on Rubrene Ultrathin Layer

White organic light-emitting devices (WOLEDs) were fabricated with an ultrathin layer of rubrene inserted between NPB and TPBI. With a simple three-layer structure of ITO/NPB(50 nm)/rubrene(0.1 nm)/TPBI(50 nm)/LiF/Al, a white light with CIE coordinates of (0.31, 0.30) were generated. The device gave a maximum luminance efficiency of 2.04 lm/W at 5 V. Furthermore, with a multilayer structure of ITO/m-MTDATA(30 nm)/NPB(20 nm)/rubrene(0.1 nm)/TPBI(40 nm)/Alq₃(10 nm)/LiF/Al, the device reached a maximum luminance efficiency of 4.29 lm/W at 4 V and the luminance could exceed 10 000 cd/m² at 10 V.     

苯基酞嗪类三环铱配合物的合成及其电致发光性能

通过含苯氧基团的苯基酞嗪衍生物配体与IrCl₃一步反应生成了三环铱配合物Ir(mppppz)₃。在480 nm光激发下其二氯甲烷溶液的发光波长为608 nm,量子产率约为0.31,磷光寿命为268 ns,其纯固态发光波长为640 nm。配合物的HOMO能级为5.14 eV,LUMO能级为2.91 eV。当Ir(mppppz)₃以2%的质量分数掺杂于PVK-PBD中做成电致发光器件后,电致发光波长为616 nm。器件的启亮电压为3.9 V,最大外量子效率为1.48%,最大亮度为1 030 cd/m²,对应的流明效率为0.81 cd/A,所发出的光的色坐标是(0.64, 0.35),接近标准红色。     

Efficient white organic light-emitting devices using 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline as block layer

A white light-emitting device has been fabricated with a structure of ITO/m-MTDATA (45 nm)/NPB (10 nm)/DPVBi (8 nm)/DPVBi:DCJTB 0.5% (15 nm)/BPhen (x nm)/Alq₃ [(55−x) nm]/LiF (1 nm)/Al, with x=0, 4, and 7. BPhen was used as the hole-blocking layer. This results in a mixture of lights from DPVBi molecules (blue-light) and DCJTB (yellow-light) molecules, producing white light emission. The chromaticity can be readily adjusted by only varying the thickness of the BPhen layer. The CIE coordinates of the device are largely insensitive to the driving voltages. When the thickness of BPhen is 7 nm, the device exhibits peak efficiency of 6.87 cd/A (3.59 lm/W) at the applied voltage of 6 V, the maximum external quantum efficiency η_ext=2.07% corresponding to 6.18 cd/A, and the maximum brightness is 18494 cd/m² at 15 V.     

White organic light-emitting diodes based on benzothiazole derivative

This paper describes the white organic light-emitting diodes (WOLEDs) made from a benzothiazole derivative, N-(4-(benzo[d]thiazol-2-yl)phenyl)-N-phenylnaphthalen-1-amine (BPNA). The bright yellowish-white emission was obtained from a non-doped triple-layer device: ITO/NPB (40 nm)/BPNA (50 nm)/Alq₃ (40 nm)/LiF/Al. The Commission Internationale de L’Eclairage (CIE) coordinates of the device were (0.24, 0.36) at 10 V. The maximum brightness of the device was 9225 cd/m² at 14.4 V. A current efficiency of 3.08 cd/A, a power efficiency of 1.21 lm/W and an external quantum efficiency of 1.18% at a driving current density of 20 mA/cm² were achieved. WOLED with a DCJTB-doped structure of ITO/TcTa/BPNA/BPNA: DCJTB (0.5%)/BPNA/BCP/Alq₃/LiF/Al was fabricated in comparison with the non-doped device. The device emitted bright white light with the CIE coordinates of (0.33, 0.29) at 10 V and a maximum luminance of 7723 cd/m² at 14.8 V.