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.     

聚对苯乙炔(PPV)的薄膜电致发光特性

聚对苯乙炔[poly(p-phenylene vinylene),缩写为PPV]是一种典型的线性共轭高分子.早在1968年,美国化学家Wessling就宣布合成出了PPV[1],但由于当时对该材料的应用前景不清,故未能引起科学界的重视.80年代中期,Murase等用AsF5及其它多种掺杂剂成功地对PPV进行了掺杂导电研究[2],使其电导率提高了16个数量级,由绝缘体变成了导体.     

有机薄膜的光致发光和电致发光

制备了以Alq3为发光物质的有机薄膜电致发光器件,得到了30V直流电压下100cd/m2的绿色发光.探讨了Alq3薄膜的光致发光和器件的电致发光机理.     

方波驱动法测定Alq3的电子迁移率

在非正弦波(方波)的驱动下,观察到了OLED中Alq₃的电致发光现象。在高段方波驱动下,Alq₃中的电子向阳极移动;在低段方波驱动下,Alq₃中的电子向阴极移动。当方波的周期是电子穿过Alq₃中所用时间的2倍时,Alq₃中的电致发光现象完全消失。由此,可以计算出Alq₃中的电子迁移率,得到的结果和文献的报道值相吻合。对Alq₃中电子迁移率和厚度的关系进行了研究,从而提出了一种简单易行的计算有机材料的电子迁移率的方法。     

Progress in Modification of Indium-Tin Oxide/Organic Interfaces for Organic Light-Emitting Diodes

The oxide/organic interfaces play crucial roles in the hole injection from the anode electrodes to the emitting organics in organic light-emitting diodes (OLEDs), and hence have strong impacts on the efficiencies and other properties of the devices. Indium-tin oxide (ITO) is currently the most popular anode material used in OLEDs due to several merits, such as good etch ability, good adherence, high transparency, low resistivity, and high work function. Interfacial engineering between the ITO electrode and the overlying organic layers is an important process to obtain the high performance of the diode devices. In this article, recent progress in modification of the ITO/organic interfaces is reviewed, as these interfaces are important to the development of the technologies aiming at improving the electroluminescence, and efficiencies as well as reducing the operation voltages of OLEDs. ITO/Organic interfacial properties can be controlled or modified by simply changing the surface properties of ITO using chemical or physical treatments, and by adding a buffer layer (e.g., metal, oxide, or organic thin films) between the ITO and hole transport or emitting organic layers. The literature data showed that the electroluminescence, efficiencies, and lifetimes of the OLEDs could be greatly increased and the operation voltage considerably decreased when the ITO/organic interfaces have been properly improved.     

以联苯乙烯衍生物为发光层的蓝色有机发光二极管特性的研究

以一种新型联苯乙烯衍生物NPVBi作为发光层，制备了结构为：ITO／TPD／NPVBi/Alq3/LiF/Al的有机薄膜电致发光器件，其中TPD厚度保持为50nm,NPVBi与Alq3厚度之和保持为50nm。通过调节NPVBi与Alq3的厚度，获得了色纯度较好的NPVBi蓝色电致发光，最高亮度为708cd/m^2，最大流明效率为1.13lm/W。结果表明，发光层NPVBi和电子传输层Alq3的厚度对器件的发光特性有显著的影响。     

用光伏效应研究有机薄膜电致发光器件中的接触性质

首次发现了有机薄膜电致发光器件的光生伏特效应，通过对器件的光电流响应谱的详细研究，分析了不同结构的有机发光器件中的有机半导体之间，以及有机半导体与电极材料之间的半导体接触性质，发现有机发光材料Ａｌｑ３，有机空穴传输材料ｄａｉｍｉｎｅ与金属铝电极之间形成阻挡接触，是电致发光器件发光和产生光电效应的根本原因；而双层器件中有机层Ａｌｑ３与ｄｉａｍｉｎｅ之间的结是双层器件产生高发光效率的原因，正是这种结在双层器件中起了局限载流子和激子的作用，使发光亮度大为提高，结合分区掺杂实验结果，给出了较完善的能带模型．     

用光伏效应研究有机薄膜电致发光器件中的接触性质

首次发现了有机薄膜电致发光器件的光生伏特效应,通过对器件的光电流响应谱的详细研究,分析了不同结构的有机发光器件中的有机半导体之间,以及有机半导体与电极材料之间的半导体接触性质,发现有机发光材料Alq3,有机空穴传输材料daimine与金属铝电极之间形成阻挡接触,是电致发光器件发光和产生光电效应的根本原因,而双层器件中有机层Alq3与diamine之间的结是双层器件产生高发光效率的原因,正是这种结在双层器件中起了局限载流子和激子的作用,使发光亮度大为提高,结合分区掺杂实验结果,给出了较完善的能带模型。     

交流电激发下的聚合物PPV单层薄膜发光器件的电致发光

交流电激发下的聚合物ＰＰＶ单层薄膜发光器件的电致发光＊张凤玲ａ，ｂ）杨志敏ａ）徐征ａ）黄宗浩ｃ）徐长远ａ）王永生ａ）徐叙王容ａ，ｂ）ａ）（北方交通大学光电子技术研究所，北京１０００４４）ｂ）（天津理工学院材料物理研究所，天津３００１９１）ｃ）（东北师...     

一种新型结构的黄光有机电致发光器件

用有机荧光染料罗丹明B(Rhodamine B)作为掺杂剂, 采用双量子阱结构制备了一种新型的黄光有机电致发光器件,器件结构及各层厚度为：ITO/CuPc(6 nm)/NPB(20 nm)/Alq₃(3 nm)/Alq₃：Rhodamine B(3 nm)/Alq₃(3 nm)/Alq₃：Rhodamine B(3 nm)/Alq₃(30 nm)/Liq(5 nm)/Al(30 nm)。研究发现Rhodamine B的掺杂浓度对该器件的发光亮度和发光效率有较大影响。当Rhodamine B的掺杂浓度为1.5 wt％时, 得到了最大电流效率1.526 cd·A-1,最大发光亮度1 309 cd·m-2的黄光有机电致发光器件。由器件的电致光谱曲线,可以看到在发光层之间存在着Alq₃向RhB传递能量的过程。由于量子阱的斯托克斯效应与RhB染料分子间的自极化作用,随着掺杂浓度的增加,λ_max出现明显红移。     

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.     

输运层厚度对双层有机器件复合发光的影响

采用ITO/PVK/Alq/Al双层电致发光（EL）结构,制备了三种载流子输运层厚度分别为30、60、120nm,发光层厚度均为300nm的有机薄膜EL器件,测试其EL谱及J-V特性曲线。根据有机EL器件中载流子的产生和输运过程导出了载流子复合几率及电子和空穴密度分布表示式,用以解释其发光强度随输运层厚度的变化关系,用一维无序结构载流子随机跃迁模型讨论输运层厚度对器件电流密度及启动电压的影响,探讨了载流子在薄膜中的输运过程,其理论与实验符合得很好。     

多层有机薄膜电致发光器件

制备了以苯乙烯锘三苯胺衍生物为空穴传输层Ａｌｑ３为发光层的双层有机薄膜电致姨光器件。还把不同厚度的恶二唑衍生物加在ＳＡ和Ａｌｑ３之间制备了两种三层结构的有机薄膜电致发光器件，实现了ＳＡ的蓝色发光。进行了器件存放实验，发现了器件在大气中有较好的稳定性。     

基于新型空穴传输材料的有机电致发光器件的研究

利用真空蒸镀方法以N2,N7-二(间甲苯胺基)-N2,N7-二苯基-2,7-二胺基-9,9-二甲基芴[2,7-bis(pmethoxyphenyl-m'-tolylamino)9,9-dimethylfluorene,TPF-OMe]为空穴传输层、8-羟基喹啉铝[tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum,Alq3)]作为发光层及电子传输层,制备了双层器件.与制作的典型双层结构N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺[N,N'-biphenyl-N,N'-bis-(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'diamine,TPD/Alq3]器件相比,电流密度较大,发光效率低,发光谱峰为516 nm,色坐标为(0.30,0.53),为Alq3材料发光.以TPF-OMe为发光层兼空穴传输层,2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-l,10-phenanthroline,bathocuproine或BCP)为空穴阻挡层,Alq3为电子传输层,制作三层有机电致发光器件.结果表明,光谱峰值在414 nm,色坐标为(0.20,0.24),为蓝色光,是TPF-OMe材料本身发光,器件在15 V电压下电流密度为1137 mA/cm2,亮度为900 cd/m2,在3 V偏压下有最大流明效率,为0.11 lm/W.基于TPF-OMe材料的器件的击穿温度比基于TPD材料的器件高近20℃,原因可能在于TPF-OMe材料比TPD材料高19℃的玻璃化转变温度(Tg).     

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。     

有机薄膜电致发光的稳定性

解决有机电致发光的稳定性是这一领域的重要课题。我们在相继报道了高亮度的蓝色及绿色器件后[1,2]。     

有机薄膜电致发光器件在反向偏压下的电致发光

合成了性能优良的聚合物--聚对苯乙烯,并采用甩胶方法制备了单层薄膜电致发光器件ITO/PPV/Al.在所制备的器件上观察到反向偏压下的电致发光现象,记录了在不同反向偏压下的电致发光光谱,测量了在反向偏压下的电流和发光强度,初步讨论了有机发光器件在反向偏压下的发光机理.     

Diamine的光、电性质及其在有机薄膜电致发光器件中的应用

合成了芳香族二胺类衍生物(diamine),测定了它的光、电性质.制备了diamine作为空穴传输层的二层结构有机薄膜电致发光器件,使器件的发光亮度相对单层器件有了很大的提高.并用不同区域掺杂的方法,探讨了电致发光机理.分析、讨论了激子的形成和复合区域,较好地解释了单、双层器件的不同的电流电压关系和不同的亮度电压关系.从激子的扩散方程出发,对双层掺杂器件的发光强度比数据进行了拟合,确证了激子的扩散模式.     

电化学方法在染料电致发光器件中的应用

本文用电化学循环伏安法（I－V）,紫外光谱法（UV）和荧光光谱法（PL）,比较了Alq,PBD和BBOT的紫外吸收谱图及I－V曲线上的电化学行为,实验结果指出,Alq,PBD和BBOT的电化学行为均不可逆,均有大的阴极还原峰电流,表明它们是优良的电子传输体,从氧化还原峰的分析所得到的能带隙宽度的定性结果与UV图上的结果相一致,PL结果表明它们均具有良好的光致发光性能。     

掺杂8－羟基喹啉铝薄膜的电致发光特性研究

在具有电致发光（ＥＬ）的有机整合染料８－羟基喹啉铝（Ａｌｑ３）中接以染料罗丹明６Ｇ（Ｒ６Ｇ）,用真空热蒸发的方法制备器件,获得了峰值波长５７５ｎｍ的黄色直流薄膜电致发光,从而通过掺杂改变了发光颜色．并在Ａｌｑ３发光层不同区域插入一掺杂薄层（Ａｌｑ３：Ｒ６Ｇ）,利用其发光波长与未掺杂部分（Ａｌｑ３）的不同,以此作为“探测层”,通过对器件光谱及电学特性的测量与分析,探讨了有关发光区域,发光机理,界面对发光影响等基本问题．