基于新型透明导电电极的有机光伏器件的制备与表征

介绍了一种高功函数的掺杂钛酸镧的氧化铟透明导电阳极并用其制备了有机光伏器件,详细研究了该材料对器件性能的影响,同时对比了ITO为阳极的器件性能。由于ILTO具有较好的掺杂、较高的透过率和高的有效表面功函数等优异的光电特性,与基于ITO的器件相比,ILTO的有机光伏器件的填充因子、短路电流及功率转换效率均得到了优化与提升,填充因子由61.1%提高到63.5%,短路电流由3.26 mA/cm2提高到5.64 mA/cm2,功率转换效率由0.91%提高到1.45%。     

IPTO薄膜制备及其在有机光电器件中的应用

新型IPTO(Pr Ti O3掺杂In2O3)薄膜的可见光透过率及导电性可与商业化的ITO薄膜媲美。采用双源电子束设备制备了一种新型的IPTO透明导电薄膜,通过开尔文探针法测试,其功函数为5.14 e V。为验证新型IPTO透明导电阳极对有机电致发光器件性能的影响,将IPTO替代商业化ITO作为阳极制备了有机电致发光器件。基于IPTO阳极的器件的亮度最大值为85 140 cd/m2,外量子效率最大值为3.16%,分别为以ITO为阳极的器件的3倍及1.13倍。这种性能的改善是由于IPTO具有较小的表面粗糙度及较高的功函数,可以降低阳极的注入势垒,有利于电荷向有机层注入,改善了器件内的空穴及电子的注入平衡。     

高功函数的钛酸镧掺杂氧化铟透明导电薄膜的制备与光电特性研究

制备了一种新型的具有高功函数的掺钛酸镧(LaTiO3)的氧化铟(ILTO)三元透明导电氧化物薄膜,并研究了其光电特性。EDX能谱测试结果证实了样品中In、La及Ti的存在,薄膜的掺杂具有良好的均匀性及一致性。由原子力显微镜测试可知,在一个5μm×5μm的扫描区域内,样品的表面粗糙度(RMS)较小,为1 nm量级。ILTO薄膜在可见光区域的平均透过率超过了85%,其功函数接近于金的功函数(5.2 eV左右),远高于目前商业化的ITO的功函数(4.5～4.7 eV)。由于导电薄膜的功函数在光电器件中对异质结界面的势垒高度有着直接影响,较高的功函数可以提高载流子的注入及抽取能力,因此采用ILTO作为光电器件的阳极将有望改善器件的性能。     

MoO3为缓冲层的高效非掺杂蓝色有机发光二极管

以典型蓝色发光材料-联苯乙烯衍生物(4,4’-bis(2,2’-diphenylvinyl) -1,1’-biphenyl,DPVBi)为发光层,采用MoO3为阳极缓冲层制备了结构简单的非掺杂型蓝色有机电致发光器件.在电流密度为20 mA/cm2、MoO3缓冲层厚度为0.5 nm对器件效率约为无缓冲层器件效率的18倍,...     

利用氧等离子体处理阳极银实现高效率顶发射有机电致发光

主要报道在器件结构为玻璃衬底/Ag(阳极)/NPB(空穴传输层)/Alq3(电子传输及发光层)/Sm(半透明阴极)/Alq3的顶发射有机电致发光器件中,利用氧等离子体对阳极银的表面进行处理来降低阳极和空穴传输层(Ag/NPB)界面处的空穴注入势垒,提高顶发射有机电致发光器件的性能。主要研究了氧等离子体处理时间对阳极银和顶发射有机电致发光器件光电特性的影响。紫外光电子能谱表明,氧等离子体处理能有效降低Ag/NPB界面处的空穴注入势垒。通过优化处理时间获得最佳器件性能,优化后的器件最大效率可达6.14cd/A。     

掺杂型红色有机电致发光显示器件

全色显示是有机电致发光显示(OLED)器件发展的目标,而高性能红色发光器件一直是制约全彩色OLED器件实用化的瓶颈,也是目前有机电致发光显示研究的热点。制作了掺杂DCJTB和不同浓度的rubrene两种荧光染料的红色有机电致发光显示器件,以NPB和Alq₃分别作为空穴传输层和电子传输层,发现器件性能与只掺杂DCJTB的器件相比有明显提高,发光效率提高到2～3倍。通过Frster理论和能带理论分析了器件的能量转移机理,研究发现Frster能量转移不是掺杂器件能量转移的主要形式,载流子俘获机制才是器件效率提高的主要原因;rubrene的引入使得能量能够更有效地从Alq₃转移到DCJTB,从而显著地提高了器件的发光效率和性能。     

紫外转化的PPV薄膜电致发光性质的研究

PPV是一种常用的高荧光效率的黄绿色的电致发光共轭聚合物,因为PPV不易溶解于有机溶剂,所以在有机电致发光(OLEDs)中PPV薄膜的制备通常是PPV的预聚体旋涂成膜,然后在高温、真空条件下转化成PPV薄膜。这种高温转化制膜的方法无法对其进行掺杂,限制了PPV在OLED中的应用。文章利用紫外光照射,PPV预聚体薄膜在室温和真空条件下转化成PPV薄膜,它与热处理得到的PPV薄膜的光致发光(PL)和拉曼(Raman)光谱一致;利用这种方法制备了非掺杂和红色荧光染料掺杂的有机电致发光器件,实现了以PPV为主体和能量给体的不同染料的掺杂发光,并获得绿色和橙色的电致发光。电致发光器件的发光效率和发光强度还有待进一步提高。     

有机薄膜电致发光器件载流子注入和传输性质的研究

制备了不同电极、不同厚度、以8-羟基喹啉铝螯合物(Alq3)为发光层的有机薄膜电致发光(TFEL)器件。分析了它们的电流密度-电压关系。不同阳极器件的电流变化很大,而改变阴极时电流密度的变化较小,说明电流以空穴为主。根据不同阴极器件的电致发光效率的比较,说明电子是决定器件电致发光效率的少数载流子。从不同厚度的器件的结果讨论了载流子的传输性质,认为在ITO/Alq3/Al器件中的电流符合陷阱限制的空间电荷电流.     

一种高电流密度下效率不降低的绿光有机电致发光器件

为了提高有机电致发光器件(OLED)在高电流密度下的发光效率, 在以C545T掺杂Alq₃为发光层的有机小分子绿光器件中的发光层与电子传输层之间插入超薄LiF绝缘层.结果表明, 器件的外量子效率随着电流密度的增加始终没有降低, 直至600 mA/cm²时达到最大值 4.79%, 是相同电流密度下的参考器件的外量子效率的7倍.     

铽配合物TbY(m-MBA)6(phen)2·2H2O的有机电致发光分析

将新型稀土配合物TbY(m-MBA)6(phen)2*2H2O掺杂到导电聚合物PVK中改善了配合物的成膜性和导电性, 作为发光层应用于有机电致发光. 分别制作了器件(1) ITO/PVKTbY(m-MBA)6(phen)2*2H2O/LiF/Al和以Alq为电子传输层的器件(2) ITO/PVKTbY(m-MBA)6(phen)2*2H2O/Alq/LiF/Al. 研究了两种器件的电致发光性能, 得到了最大效率为0.88 cd*A-1的器件. 研究了铽配合物与PVK共掺杂体系的激发光谱和光致发光谱, 发现两者之间存在着能量转移, 说明Y3+的存在促进了PVK到Tb3+的能量传递. 文章就器件的发光特性和掺杂体系的能量传递进行了初步讨论.     

高效率的有机电致发光器件

有机电致发光器件 (OL EDs)的发光机理包括电子和空穴从电极的注入、激子的形成及复合发光 ,其中 ,空穴和电子的注入平衡是非常重要的。为了平衡载流子的注入以得到高效率和稳定性好的器件 ,人们不仅使用了电子注入更为有效的 L i F/ Al[1] 和 Cs F/ Al[2 ] 等复合电极 ,同时也使用了空穴缓冲层 ,如 S.A.Van Slyke等 [3]在ITO和 NPB之间使用 Cu Pc,使得器件的稳定性得到了明显的提高 ;A.Gyoutoku等[4 ] 用碳膜使器件的半寿命超过 3 5 0 0小时 ;最近 ,Y.Kurosaka等 [5]和 Z.B.Deng[6 ]分别在 ITO和空穴传输层之间插入一薄层 Al…     

具有Au/MoO_3空穴注入层的有机发光二极管

研究了单层MoO3(5nm)和复合Au(4nm)/MoO3(5nm)HILs对OLEDs器件性能的影响,器件结构为ITO/HIL/NPB(40nm)/Alq3(60nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。与单层MoO3HIL的器件相比,具有复合Au/MoO3HIL的器件具有较大的电流和亮度。这是由于Au的功函数介于ITO和MoO3之间,导致Au的引入提高了空穴的注入效率。     

采用复合空穴注入层提高有机电致发光器件的性能

制备了以Ag/SAM/m-MTDATA为复合空穴注入层的NPB/Alq₃双层异质结发光器件,研究了器件的性能并与传统的器件进行了对比。考察了银膜厚度的变化对器件性能的影响。研究了光谱窄化以及微腔效应对器件的影响。研究结果表明:在ITO表面制备4-FTP自组装单分子膜修饰的5 nm厚的金属银膜,可以在保持阳极透明性的基础上,增强空穴的注入,改善界面的形貌,进而提高器件性能。制备的ITO/Ag/SAM/m-MTDATA/NPB/Alq₃/LiF/Al器件的启亮电压为4 V,最 大电流效率为6.9 cd/A, 最大亮度为34 680 cd/m²(12 V);优于以ITO为阳极的对比器件(25 300 cd/m² @12 V)。     

LiF超薄层引起的OLEDs发光光谱展宽

将LiF插入到发光层Alq₃中,制备了有机电致发光器件(OLED),其器件的结构为:ITO/NPB (45 nm)/Alq₃ (x nm)/LiF (0.3 nm)/Alq₃ /Al(150 nm)。发现器件的电致发光谱(Electroluminescence spectra, EL)有非常明显的展宽现象,这为白光器件的制备提供了一条简单的途径。通过对比LiF在Alq₃中不同厚度处的发光谱,发现在x=10时谱线展宽最显著,器件最大亮度在22 V时达到8 260 cd/m²,最大效率可达 4.83 cd/A,并对其光谱展宽的机理及器件特性进行了分析。     

纳米ZnO薄膜对有机电致发光器件性能的影响

由于有机电致发光器件(Organic light-emitting devices,OLEDs)的主动发光、高亮度等优点,在显示和照明领域有极大的应用前景。报道了纳米ZnO薄膜对这种发光器件性能的影响。在普通有机电致发光器件空穴传输层和发光层之间直接蒸镀一层纳米ZnO薄膜,当纳米ZnO薄膜的厚度为1nm时,器件的电流效率可达3.26cd/A,是没有纳米ZnO薄膜同类器件的1.24倍。适当厚度的纳米ZnO薄膜降低了发光层空穴的浓度,提高了电子和空穴的平衡,从而提高了器件的效率。     

水溶性酞菁化合物对有机电致发光器件亮度和效率的影响

以水溶性酞菁铜(CuTcPc)为空穴注入层制备多层有机电致发光器件.ITO表面经过CuTcPc溶液修饰,能够提高空穴的注入能力,增加器件的电流密度和亮度.在有机电致发光器件中,空穴传输材料的空穴迁移率一般大于电子传输材料的电子迁移率,空穴是多数载流子;但是,CuTcPc修饰处理不仅提高了器件的电流密度和亮度,也提高了器...     

Surface modification of indium tin oxide anode with self-assembled monolayer modified Ag film for improved OLED device characteristics

Modification of electrodes has attracted much attention in the study of organic semiconductor devices. A self-assembled monolayer (SAM) of 4-fluorothiophenol is employed to modify the Ag film on the surface of indium tin oxide (ITO) to improve the hole injection and the surface morphology. The modified anode was characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), atomic force microscope (AFM), and UV–vis transmittance spectra. To investigate the effect of the modification on the device characteristics, typical double layer devices with the structure of anode/-naphthylphenylbiphenyl diamine (NPB, 60 nm)/tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq₃, 60 nm)/LiF(0.7 nm)/Al(100 nm) were fabricated using the modified anode and the bare ITO. The effect of Ag layer thickness on the device performance is also investigated. The results revealed that SAM modified ultra-thin Ag film is an effective buffer layer for organic light emitting diode. The device using the ITO/Ag (5 nm)/SAM as anode show improved device characteristics than that of using bare ITO as anode. The enhancements in luminance and efficiency are attributed to enhanced hole injection and smooth surface between anode and the organic material. The Ag thickness of 5 nm is chosen as an acceptable compromise between substrate transparency and the device performance.     

一种采用Li3N掺杂电子注入层的底发射倒置结构OLED的制备

采用Li3N掺杂电子注入层Alq3∶Li3N,制作了一种结构为ITO/Alq3 Alq3∶Li3N/Alq3/NPB/MoO3/Al的倒置底发射有机发光器件.其中ITO玻璃作为透明阴极,金属Al作为顶部阳极,在ITO阴极与电子传输层之间加入Li3N n型掺杂层,改善了该器件的电子注入和传输能力|在Al阳极与空穴传输层之间加入MoO3缓冲层,降低了Al阳极与NPB之间较大的空穴注入势垒,改善了空穴注入能力.实验表明:此结构的倒置底发射有机发光器件性能可达到传统结构的常用有机发光器件如ITO/NPB/Alq3/LiF/Al的性能,完全可以满足非晶硅薄膜晶体管有源有机发光器件中驱动电路的匹配及性能要求.     

空穴注入层对蓝色有机电致发光器件性能的影响

以DPVBi为发光层,NPB为空穴传输层,在阳极ITO和NPB之间分别插入不同的空穴注入层CuPc和PEDOT:PSS,制备了两种结构的蓝色有机电致发光器件(OLEDs):ITO/CuPc/NPB/DPVBi/BCP/Alq3/Al和ITO/PEDOT:PSS/NPB/DPVBi/BCP/Alq3/Al,研究了不同空穴注入材料对蓝色OLEDs发光性能的影响,并与没有空穴注入层的器件进行了比较.其中CuPc分别采用旋涂和真空蒸镀两种丁艺,比较了不同成膜工艺对器件发光特性的影响.结果表明:加入空穴注入层的器件比没有空穴注入层器件性能要好,其中插入水溶性CuPc的器件,其发光亮度和效率虽然比蒸镀CuPc器件要低,但比插入PEDOT:PSS 器件发光性能要好.又由于水溶性CuPc采用旋涂工艺成膜,与传统CuPc相比,制备工艺简单,所以为一种不错的空穴注入材料.