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)。     

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     

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…     

Hole Injection Enhancement of MoO_3/NPB/Al Composite Anode

An ultra-thin molybdenum(VI) oxide(MoO_3) modification layer can significantly improve hole injection from an electrode even though the MoO_3 layer does not contact the electrode. We find that as the thickness of the organic layer between MoO_3 and the electrode increases, the hole injection first increases and it then decreases.The optimum thickness of 5 nm corresponds to the best current improvement 70%, higher than that in the device where MoO_3 directly contacts the Al electrode. According to the 4,4-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino] biphenyl(NPB)/MoO_3 interface charge transfer mechanism and the present experimental results, we propose a mechanism that mobile carriers generated at the interface and accumulated inside the device change the distribution of electric field inside the device, resulting in an increase of the probability of hole tunneling through the injection barrier from the electrode, which also explains the phenomenon of hole injection enhanced by MoO_3/NPB/Al composite anode. Based on this mechanism, different organic materials other than NPB were applied to form the composite electrode with MoO_3. Similar current enhancement effects are also observed.     

Co50Fe50-xSix合金的结构相变和磁性

利用实验测量和理论计算相结合的方法,研究了介于B2结构CoFe低有序合金和L2₁结构Co₂FeSi高有序合金之间的Co₅₀Fe_50-xSi_x合金的结构相变、磁相变、分子磁矩和居里温度.采用考虑Coulomb相互作用的广义梯度近似(GGA+U)方法计算了合金的能带结构.研究发现,合金出现较强的原子有序倾向,表现出较强的共价成相作用.合金的晶格常数、磁矩、居里温度随Si含量的增加而线性地降低,极限成分Co₂FeSi合金的分子磁矩和居里温度分别达到5.92μ_B和777 ℃.原子尺寸效应导致合金晶格发生变化,但并未成为居里温度和分子磁矩变化的主导因素.分子磁矩的变化符合Slater-Pauling原理,但发现原子磁矩的变化并非线性,据此提出了共价成相对磁性影响的观点.采用Stearns理论解释了居里温度的变化趋势,排除了原子间距对居里温度的主导影响作用.能带计算的结果还表明,Co₂FeSi作为半金属材料并非十分完美,可能在实际应用中会出现自旋极化率降低的问题.发现该系列合金的结构相变和磁相变随着成分的变化聚集在窄小的成分和温度范围内. 关键词： 磁性 Heusler合金 结构相变     

Improving efficiency of organic light-emitting devices by optimizing the LiF interlayer in the hole transport layer

The efficiency of organic light-emitting devices (OLEDs) based on N,N'-bis(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-N,1'-biphenyl-4,4'-diamine (NPB) (the hole transport layer) and tris(8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq₃) (both emission and electron transport layers) is improved remarkably by inserting a LiF interlayer into the hole transport layer. This thin LiF interlayer can effectively influence electrical performance and significantly improve the current efficiency of the device. A device with an optimum LiF layer thickness at the optimum position in NPB exhibits a maximum current efficiency of 5.96 cd/A at 215.79 mA/cm², which is about 86% higher than that of an ordinary device (without a LiF interlayer, 3.2 cd/A). An explanation can be put forward that LiF in the NPB layer can block holes and balance the recombination of holes and electrons. The results may provide some valuable references for improving OLED current efficiency.     

DPVBi空穴阻挡层对OLED性能的优化

研究了宽带隙有机小分子材料DPVBi作为空穴阻挡层对OLED器件效率和亮度的优化作用.DPVBi的引入有效地改善了以PEDOT:PSS做空穴注入层的OLED器件的空穴过剩问题.实验结果表明:通过优化DPVBi的厚度,插入30 nm厚的DPVBi空穴阻拦层可以有效地平衡OLED器件的电子和空穴浓度,降低器件的工作电压,优...     

利用NPB/MoO3/NpB作为空穴传输层的低驱动电压的有机发光器件

通过引入(NPB/MoO3)x/NPB作为空穴传输层,获得了低驱动电压的有机电致发光器件(OLEDs),(NPB/MoO3)x为多层结构(x为0,1和2).通过对比发现,在相同亮度下,x=1对应的器件具有最低的工作电压.这是由于在NPB和MoO3之间产生了电荷转移复合物(charge transfer,CT),这将会降低器件的空穴注入势垒,从而降低其工作电压,文中所研究器件为基于8-羟基喹啉铝(tris(8-hydroxyquino-line)aluminum,Alq3)的绿光器件.与x=0时的普通器件相比,在亮度为1 000 cd·m-2时,x=1时的工作电压降低了 0.8 V.     

空穴传输层对有机电致发光器件性能的影响

制备了结构为ITO/MoO₃(40 nm)/空穴传输层/CBP:Ir(ppy)₂acac(8%)(30 nm)/BCP(10 nm)/Alq₃(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)的器件,其中Ir(ppy)₂acac为绿色磷光染料,空穴传输层分别为TAPC(50 nm)、TAPC(40 nm)/TCTA(10 nm)、NPB(50 nm)、NPB(40 nm)/TCTA(10 nm)。通过使用4种不同结构的空穴传输层,对器件的发光性能进行了研究。结果表明,空穴传输层对器件的发光性能有较大影响。在电压为6 V、电流密度为2 mA/cm²的条件下,4种结构的器件的电流效率分别为52.5,67.8,35.6,56.6 cd/A。其原因是TAPC/TCTA及NPB/TCTA能级结构更有利于空穴对发光层的注入而且TAPC拥有较高的空穴迁移率;另外,TAPC及TCTA拥有较高的LUMO和三线态能量,可以有效地将电子和三线态激子束缚在发光层内,增加绿光染料的复合发光几率。所制备的器件均表现出良好的色坐标稳定性。     

Highly efficient and stable organic light-emitting diodes employing MoO3-doped perylene-3, 4, 9, 10-tetracarboxylic dianhydride as hole injection layer

We report highly efficient and stable organic light-emitting diodes (OLEDs) with MoO₃-doped perylene-3, 4, 9, 10-tetracarboxylic dianhydride (PTCDA) as hole injection layer (HIL). A green OLED with structure of ITO/20 wt% MoO₃: PTCDA/NPB/Alq₃/LiF/Al shows a long lifetime of 1012 h at the initial luminance of 2000 cd/m², which is 1.3 times more stable than that of the device with MoO₃ as HIL. The current efficiency of 4.7 cd/A and power efficiency of 3.7 lm/W at about 100 cd/m² have been obtained. The charge transfer complex between PTCDA and MoO₃ plays a decisive role in improving the performance of OLEDs.     

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。     

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.     

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。     

Low driving voltage in an organic light-emitting diode using MoO3/NPB multiple quantum well structure in a hole transport layer

The driving voltage of an organic light-emitting diode(OLED) is lowered by employing molybdenum trioxide(MoO3)/N,N’-bis(naphthalene-1-yl)-N,N’-bis(phe-nyl)-benzidine(NPB) multiple quantum well(MQW) structure in the hole transport layer.For the device with double quantum well(DQW) structure of ITO/[MoO3(2.5 nm)/NPB(20 nm)]2/Alq3(50 nm)/LiF(0.8 nm)/Al(120 nm)],the turn-on voltage is reduced to 2.8 V,which is lowered by 0.4 V compared with that of the control device(without MQW structures),and the driving voltage is 5.6 V,which is reduced by 1 V compared with that of the control device at the 1000 cd/m2.In this work,the enhancement of the injection and transport ability for holes could reduce the driving voltage for the device with MQW structure,which is attributed not only to the reduced energy barrier between ITO and NPB,but also to the forming charge transfer complex between MoO3 and NPB induced by the interfacial doping effect of MoO3.     

同时掺杂磷光和荧光染料的白色有机电致发光器件性能研究

以磷光染料Ir(piq)₂(acac)作为发光掺杂剂,掺入空穴传输性主体材料NPB中得到红色发光层,荧光材料TBP掺入到主体CBP中作为蓝色发光层,制备了结构为ITO/NPB/NPB：Ir(piq)₂(acac)/CBP/CBP：TBPe/BCP/ALq/Mg：Ag的双发光层白色有机电致发光器件.其中ALq₃、未掺杂的NPB和CBP及BCP层分别作为电子传输层、空穴传输层和激子阻挡层.实验中通过调节发光层厚度及Ir(piq)_{2关键词： 磷光 激子阻挡层 有机电致发光}     

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)。     

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…     

彩色有机薄膜电致发光及动态矩阵显示

研究了绿色、红色、蓝色和白色4种有机薄膜电致发光器件.通过掺杂得到了高稳定性的绿色及红色器件,绿色器件的半寿命达14000小时(初始亮度100cd/m²),红色器件的半寿命为7500小时(初始亮度50cd/m²).还研究了具有空穴锁定层及非锁定层的多种不同结构和材料的蓝色及白色器件.研究表明无论蓝色还是白色器件,具有空穴锁定层的器件稳定性较差,老化过程中界面势垒的变化很大.非锁定层的蓝色及白色器件中,新材料JBEM比DPVBi有更优越的性能.JBEM构成的蓝色器件的半亮度寿命为1035小时(初始亮度100cd/m²).由JBEM构成的白色器件中,由蓝色及红色掺杂在同一层的器件得到最好的稳定性,其半亮度寿命为2800小时(初始亮度100cd/m²),而且它具有发光颜色不随电流变化而变化的特点.在稳定性改善的基础上研制成功96×60线,分辨率为2线/mm的绿色及白色矩阵显示屏,还利用选择蒸发的方法制造了彩色矩阵屏,设计和研制了驱动及控制电路,实现了动态显示.     

Organic Light-Emitting Diodes with Magnesium Doped CuPc as an Efficient Electron Injection Layer

Bright organic electroluminescent devices are developed using a metal-doped organic layer intervening between the cathode and the emitting layer. The typical device structure is a glass substrate/indium-tin oxide （ITO）/copper phthalocyanine （CuPc）/N,N＇-bis-（1-naphthl）-diphenyl-1,1＇-biphenyl-4,4＇-diamine （NPB）/Tris（8-quinolinolato） aluminum（Alq3）/Mg-doped CuPc/Ag. At a driving voltage of 11 V, the device with a layer of Mg-doped CuPc （1：2 in weight） shows a brightness of 4312cd/m^2 and a current efficiency of 2.52cd/A, while the reference device exhibits 514 cd/m^2 and 1.25 cd/A.     

基于新型电荷生成层的P-i-N结构白色有机叠层电致发光器件

采用2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(BCP): 5 wt.% cesium carbonate(Cs₂CO₃)和N, N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine(NPB): 20 wt.% molybdenum oxide(MoO₃)分别作为器件的电子注入层和空穴注入层,研究了N型和P-i-N结构有机电致发光器件的载流子传输特性.载流子传输层中BCP: Cs₂CO₃和NPB:MoO₃的引入有效增强了载流子注入能力,从而降低了器件的驱动电压.基于新型电荷生成层BCP: 5 wt.% Cs₂CO₃/ NPB: 20 wt.% MoO₃制备了色稳定、高效率P-i-N结构有机叠层器件.与单元器件相比,引入新电荷生成层有机叠层器件的最大电流效率增大了2.5倍,表明该电荷生成层可以有效地将电子和空穴分别注入到相邻发光单元中.采用该电荷生成层制备了P-i-N结构白色有机叠层器件,器件的上下发光单元分别为橙光和蓝光发射.当发光亮度从500增加到5 000 cd/m²时,器件的色坐标稳定在(0.33, 0.29)附近,接近白光等能点.利用单色发光单元堆叠制备白色有机叠层器件的方法为实现色稳定、高效率的白色有机电致发光器件提供了一种有效的途径.