多层结构对有机电致发光器件性能的影响

将发光层进行多次堆叠,构造出有机电致发光器件.在堆叠过程中,改变各发光层厚度的相对比例,发现在总厚度相同、结构相同,而各发光层比例不同的条件下,器件呈现不同的发光特性.器件的电致发光光谱有着明显的变化,器件颜色由蓝光到近白光改变极其明显,器件的亮度和器件的效率也有不同程度的改变.     

有机层界面电荷聚集及其对OLED性能的影响

采用金属Al、合金Mg:Ag以及复合层LiF-Al作为阴极材料,利用真空加热蒸镀法制备了异质结有机发光器件(OLED),研究了阴极材料与器件有机层界面电荷聚集之间的关系.结果表明,界面电荷聚集与阴极材料密切相关,LiF-Al复合层阴极器件的界面聚集电荷最少,而Al金属阴极器件的界面聚集电荷最多.同时,通过测试器件的光电性能,进一步研究了阴极材料对OLED发光特性的影响.实验结果显示,LiF-Al复合层阴极器件具有最大的发光亮度和效率、最小的启亮电压和驱动电压.     

有机/聚合物异质结电致发光器件的光电性能

器件结构是影响有机发光器件(OLED)性能的重要因素之一.采用8-hydroxyquinoline-aluminum(AlQ)作为发光层(EML)和电子传输层(ETL),polyvinylcarbazole (PVK)作为空穴传输层(HTL),制备了具有有机小分子/聚合物异质结结构的OLED器件,通过其电压-电流-发光亮度(V-J-B)特性测试,研究了HTL的引入及其膜厚对器件性能的影响.实验结果表明,HTL的引入有效地改善了OLED的光电性能,同时HTL膜厚对器件性能具有显著影响,当HTL膜厚为20 nm时,所制备的OLED器件具有最小的驱动电压和启亮电压、最大的发光亮度和发光效率.

Abstract：

The device construction plays an important role in improving the optoelectronic performance of organic electroluminescence devices (OLEDs). Heterojunction OLEDs with a configuration of glass/ITO/PVK/AlQ/Mg/Al were fabricated by using 8-hydroxyquinoline-aluminum (AlQ) as the emission layer (EML) and electron transport layer (ETL) and polyvinylcarbazole (PVK) as the hole transport layer (HTL). The effect of the HTL thickness on the performance of OLEDs was investigated with respect to the driving voltage, turn-on voltage, electroluminescence brightness and efficiency of the devices. Experimental results demonstrate that the optical and electrical properies of OLEDs are closely related to the HTL thickness. The device fabricated with the HTL thickness of 20 nm possesses the best photoelectric properties such as the minimum driving voltage and turn-on voltage, and the maximum electroluminescence brightness and efficiency.     

ITO表面处理对有机电致发光器件性能的影响

用Al2O3抛光液处理ITO表面制备了有机电致发光器件.将ITO玻璃片分别放入Al2O3水选分级后的不同粒度的抛光液中,进行不同时间的超声处理,发现随着Al2O3抛光液粒度不同、超声时间的不同、ITO的表面质量不同,器件的性能都有不同程度的变化.经过优化发现,当Al2O3抛光液水选分级后的粒度是0.6μm,超声时间为10min,采用导电层的厚度是50±10nm,方块电阻是40Ω/□的ITO时,器件的亮度在同一电压下提高了三倍多,器件达到100cd/m2的亮度所需驱动电压也由9V降至6V,器件的最大亮度在15V时达到了25880cd/m2,最大效率也由2.5cd/A提高至3.82cd/A.通过原子力显微镜对ITO表面形貌进行分析,可以看到,经过Al2O3抛光液处理的ITO玻璃片表面粗糙度降低了,粗糙度的降低有助于阳极和有机物的结合,有利于空穴的注入,从而使得器件性能得到改善.     

双层结构有机电致发光器件发光层厚度的优化研究

以TPD为空穴传输层,Alq3为发光层兼做电子传输层,用真空蒸镀方法制备了双层结构ITO/TPD/Alq3/Mg∶Ag器件,并系统地研究了发光层厚度对器件发光性能的影响.通过固定TPD厚度为40 nm,Alq3层厚度x分别为20,30,40,50,60和70 nm,共制备了六种结构的器件.结果表明,器件电流随着x的增大而减小,启亮电压随着x的增加而增大,而器件亮度和流明效率随着x的增大先增大再减小;x=40 nm的器件在15 V电压下具有最大亮度值13 750 cd/m2,在5 V电压下具有最大流明效率值0.862 lm/W.     

不同空穴注入层对有机电致发光器件的影响

研究了不同空穴注入层对有机电致发光器件性能的影响,结果表明,由于m-MTDATA具有良好的成膜性,以及空穴注入能力,可以改善空穴向发光层的注入,有助于提高器件的效率。     

间隔层提高有机电致发光器件的性能

使用不同的有机材料作为间隔层,制备了基于CB P材料的一系列红绿双发光层有机 电致发光器件(OLED),其结构为ITO/MoO₃(50nm)/NPB(40nm)/TCTA(10 nm)/CBP:R-4B(20nm,2%)/ 间隔层(3nm)/CBP:GIr1(30nm,14%)/BCP(10 nm)/Alq₃(20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),其中间隔 层材料使用BCP、TPBi和TCTA。实验比较了加入不同间隔层后OLED的发光特性,结果显 示,对发光面积为0.8cm²的器件,当器件加入间隔层后,电流效 率和亮度有很大提高,用 TCTA作间隔层时得到器件的最大效率为39.98cd/A,最大亮度为29790cd/m²;并且使用间隔 层后OLED发光性能稳定,电致发光(EL)光谱和色坐标不随驱动电压的变化而产生变化。     

有机电致发光器件发展近况

简述目前正在研制开发中的有机薄膜电致发光器件，着重介绍器件所用的分子材料，包括大分子和小分子材料以及器件的单层和多层结构形式，在光发射稳定性进一步改进之后，该类型器件将有希望应用在大面积发光显示方向。     

蓝色发光有机电致发光器件

具有多层薄膜结构,发射鲜蓝色光的有机电致发光(EL)器件已经制成并为选择蓝色发光材料制定了二个经验性指南。要获到具有高 EL 效率的 EL 器件,关键是发射层要有优异的成膜能力以及发射极与载流子输运材料的适当组合,避免形成激态复合物。在我们的有机电致发光器件中,有一个器件在电流密度为100mA/cm~2,直流驱动电压为10V 时,蓝光发射亮度达700cd/m~2。     

有机电致发光器件的研究及专利

介绍了国外正蓬勃开展研究的有机电致发光（ＥＬ）器件的研究发展过程、器件结构、制作和发光机理,报道了１９８９～１９９７年日本公开的专利申请、１９８９～１９９６年美国专利授权中有关有机和无机ＥＬ器件的情况,列出了世界上从事有机ＥＬ器件研究的主要公司及其专利申请,展现了ＥＬ器件的发展趋势。     

钙铝合金作为阴极对OLED器件性能的影响

为了研究阴极材料对有机电致发光器件的影响,在不改变其他功能层的情况下,分别采用不同比例的Ca/Al合金和纯Al作为器件的阴极制备了4种绿光OLED器件,器件结构分别为:ITO/2T-NATA(15nm)/NPB(25nm)/Alq3:C545T(20nm)/Alq3(30nm)/Ca(X%):Al(100nm)和ITO/2T-NATA(15nm)/NPB(25nm)/Alq3:C545T(20nm)/Alq3(30nm)/Al(100nm)。从电流-电压、电压-亮度、器件的外量子效率和光谱特性等几个方面,对不同比例的Ca/Al合金作为阴极的器件与Al作为阴极的器件进行了对比分析,发现当Ca的质量分数为10%时,器件的亮度达到最大值10100cd/m2,并且器件的效率最高。对上述现象产生的原因进行了探讨,分析了器件光谱与不同阴极和不同驱动电流间的关系,从机理上阐述了OLED器件阴极的选取准则。     

用有机层厚度匹配法制作的有机电致蓝光器件

采用各有机层厚度匹配的方法制备了具有较好性能的有机电致蓝光器件.器件的基本结构为:ITO/2T-NATA/NPBX/DPVBi/Alq3/LiF/Al.当2T-NATA的厚度为20nm, NPBX的厚度为15nm, DPVBi的厚度为35nm, Alq3的厚度为30nm, LiF的厚度为0.5nm时,器件的性能最好.在电流密度为796mA/cm2时,最大亮度达到11600cd/m2,在电流密度为30mA/cm2,器件的效率达到最大为2.32cd/A.器件的开启电压较低,在6V工作电压下,亮度达到207.3cd/m2.在5～13V较大的范围内,色度几乎不随驱动电压或电流密度的改变而改变,稳定在x=0.16,y=0.15附近.     

有机薄膜电致发光器件的研究

系统介绍了有机电致发光器件(OLED)的结构和发光机理,从有机半导体的能带结构和OLED的能带结构,分析了OLED发光过程,指出了如何提高器件的发光效率.最后概述了器件的最新进展和应用前景,并展望了未来OLED发展的方向.     

基于薄层铱配合物的有机电致发光器件研究

采用蓝色磷光染料bis[(4,6-diflourophenyl)-pyridinato-N,C2’)](picolinato) Iridium (III)(FI rpic)和黄色磷光染料bis[2-(4-tertbutylphenyl) benzothiazolato-N,C2,]iridium(acetylacetonate)[(t-bt)2 Ir(acac)]为超薄层,制备了结构为ITO/NPB/mCP/(t-bt)2Ir (acac)/mCP/Flrpic/mCP/TPBi/Mg:Ag的白色有机电致发光器件.通过调节磷光染料双超薄层Flrpic和(t-bt)2Ir(acac)的厚度,优化了白光器件的性能.结果表明,白光器件的最高电流效率为13.08 cd/A,最高功率效率为7.21 lm/W,发光光谱稳定,在9V时得到色坐标为(0.33,o.33)的标准白光,并且在较宽的电压范围内仅有(±0.08,±0.08)变化.这是由于超薄层FIrpic和(t-bt)2Ir(acac)形成的陷阱效应直接俘获电子和空穴,从而将载流子复合区域限制在一定范围内,不仅有利于增加激子的辐射发光效率,且提高了光谱的稳定性.     

高效率白色有机电致发光器件

通过引入磷光材料Ir(pPy3)作为敏化剂,制作了高效率的白色有机电致发光器件.Ir(pPy)3和荧光染料DCJTB共掺入CBP母体中.此共掺层的厚度以及浓度都影响到整个器件的效率和颜色.Alq和BCP分别用作电子传输层和激子阻挡层,NPB用作蓝光发光层和空穴传输层.器件的最大效率和亮度分别可以达到9 cd/A和12 020 cd/m2.通过调节掺杂层的厚度以及Ir(ppy)3和DCJTB的浓度,可以得到相当纯正的白光,其色坐标为(0.33,0.32),在10～19 V的范围内几乎不随驱动电压的变化而变化.     

基于FHQZn发光的色度稳定的有机白光器件

研究了一种新型发光材料(E)-2-(2-(9H-fluoren-2-yl)vinyl)quinolato-Zinc的发光性能,利用它的空穴传输和发光特性制备了有机白光器件,器件的结构为:ITO/2T-NATA(15nm)/FHQZn(38nm)/NPB(25nm)/BCP(10nm)/Alq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al,其中,(E)-2-(2-(9H-fluoren-2-yl)vinyl)quinoato-Zinc(FHQZn)作为空穴传输层和黄橙色发射层,N,N′-bis-(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine(NPBX)作为蓝光发射层。器件最大的电流效率为1.68cd/A(at7V),最大的亮度为4624cd/m2(at12V),此时色坐标为(0.28,0.25)。器件的色坐标由7V(66.83cd/m2)时的(0.27,0.29)到12V(4624cd/m2)时的(0.28,0.25)几乎不变,是一个基于新型材料的色度较稳定的有机白光器件。     

柔性有机电致发光器件的制备

以柔性材料聚对苯二甲酸乙二酯(PET)为基底,在自行溅射的方阻为50 Ω/□的氧化铟锡(ITO)导电薄膜上制备了结构为PET/ITO/NPB/Alq3/Mg:Ag和PET/ITO/NPB/Alq3:DCJTB/Mg:Ag的绿色和红色器件,其最高亮度分别为18 cd/m2和170 cd/m2.利用原子力显微镜(AFM)表征了柔性ITO和有机薄膜的形态,结果表明,影响柔性电致发光器件性能的主要因素是ITO薄膜与PET基板的附着性问题,从而导致柔性基片在湿法刻蚀和清洗中ITO薄膜的剥离.另外,通过使用致密的氮化硅(Si3N4)绝缘层取代常规蚀刻的方法,制备了高性能的4×2阵列的柔性有机电致发光器件.     

有机电致发光器件的效率研究

系统介绍了影响有机电致发光器件(OLED)发光效率的因素,分析了如何提高器件的发光效率,并指出了提高器件的发光效率的多种方法.     

新型有机电致蓝色磷光器件的研究

研究了基于FIrpic的超薄非掺杂有机电致蓝色磷光器件的光电特性.改变超薄非掺杂FIrpic发光层以及其隔离层的厚度,可以调控FIrpic分子的聚集及激子相互作用强度对器件性能的影响.研究结果表明,具有TCTA 5 nm/FIrpic 1 nm/TCTA 5 nm/FIrpic 1 nm/TPBI 5 nm/FIrpic 1 nm多发光层结构的器件性能较优,最大发光效率为9.9 cd/A,超薄非掺杂发光层结构避免了掺杂方法中共沉积磷光材料浓度的精确控制,有利于简化器件制备工艺.