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。     

有机电致发光材料与器件

简要介绍了有机电致发光器件的结构、电致发光机理、可用作电致发光材料的种类以及存在的一些问题，简述了电致发光材料及器件的研究现状及对未来的展望。     

PS-TPD空穴传输层的高亮度绿光有机电致发光器件的研究

研究了不同质量比的聚苯乙烯(PS)三苯基二胺(TPD)复合空穴传输层对有机电致发光器件(OLED)性能的影响。采用此掺杂体系作器件的空穴传输层,利用旋涂工艺制备了结构为indium-tin-oxide(ITO)/polystyrene(PS)∶N,N′-bis(3-methylphenyl)-N,N′-diphenylbenzidine(TPD)/tris-(8-hydroxyquinoline)-aluminium(Alq3)/Mg∶Ag的双层有机电致发光器件。为便于比较,另直接蒸镀TPD薄膜做空穴传输层制备了相似结构的器件。利用飞行时间法对不同PS-TPD质量比例的薄膜的空穴迁移率进行了表征,并对器件的电致发光特性进行了测试。测试结果表明,掺杂薄膜的空穴迁移率比纯TPD膜的低1~2个数量级。当质量比为m(PS)∶m(TPD)=10∶90时,器件具有最高光亮度14280 cd/m2和最高流明效率1.2 l m/W。说明适当质量比PS的引入相对降低了薄膜的空穴迁移率,调节了TPD的空穴传输能力,更有效地平衡了复合区内正负载流子的数目,从而提高了器件的发光亮度和效率。     

热稳定空穴传输材料的合成及其电致发光器件

合成了两种NPB的新衍生物:N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二(4-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’二胺(NTB)和N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二(4-叔丁基苯基)-1,1’-联苯-4,4’二胺(NBB)。DSC测得其玻璃态转变温度分别为108℃和129℃,表现出好的热稳定性。紫外光电子能谱测得其电离势均为5.2eV。NTB和NBB固体光致发光光谱的最大发射波长分别位于455nm和460nm。分别以NPB、NTB、NBB作为空穴传输层材料(HTM)制作了结构相同的有机电致发光器件,3种器件发光光谱相同,均为Alq₃的绿色发光,器件的起亮电压分别为11,9,8V,在15V工作电压时的亮度分别为1000,1300,1200cd/m²,初步研究了器件的发光特性和稳定性。     

PVK空穴传输层对有机电致发光器件性能的影响

以聚乙烯基咔唑poly(N-vinylcarbazole)(PVK)旋涂层为空穴传输层,着重研究了PVK层厚度对双层器件氧化铟锡(ITO)/PVK/tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum(Alq₃)/Mg:Ag/Al器件性能的影响。测试结果表明,当Alq₃层厚度一定时(50nm),只有PVK层为适当厚度(18nm)时双层器件才有最优良的器件性能,即最低的起亮电压,最高的发光亮度和效率。同时对比了不同PVK层厚度的PVK/Alq₃双层器件之间以及PVK/Alq₃与N,N′-bis-(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine(NPB)/Alq₃双层器件寿命的差异。测试结果表明,尽管越厚的PVK层对应的PVK/Alq₃双层器件发光性能并不是越好,但器件寿命越长。原因是器件Alq₃层内形成的Alq³⁺越少,因此器件稳定性越好;而PVK/Alq₃与NPB/Alq₃双层器件寿命的差异来自不同空穴传输层的制备工艺和能级结构的不同。     

有机/聚合物白光电致发光器件

将聚合物材料作为空穴传输材料,以有机小分子蓝光染料1,1,4,4－四苯基丁二烯,绿光染料8－羟基喹啉铝和黄光染料5,6,11,12－四苯基四苯并作为产生白光所需要的三种色源,制备了有机／聚合物白光电致发光器件。这种器件的设计使聚合物的热电稳定性好的优点与有机小分子材料荧光效率高的优点相结合,拓宽了材料的选择范围,更有利于选择能带匹配的材料体系。器件的开启电压为2.5V左右,发光效率在9V时达到最大1.24lm／W,该电压下的亮度达到1600cd/m^2,器件的最大亮度超过20000cd/m^2（18V）,器件最佳色度为（0.319,0.332),这在目前国际上有报道的有机／聚合物白光发光器件中居领先水平。     

富勒烯掺杂NPB空穴传输层的有机电致发光器件

报道了不同掺杂浓度NPB：C₆₀（富勒烯）作为空穴传输层对有机电致发光器件性能的影响.采用真空热蒸镀方法,制作了ITO/ NPB：C₆₀ （x % ）/Alq₃/LiF/Mg:Ag结构的四种有机电致发光器件.当NPB：C₆₀的掺杂浓度是15％时,器件的启亮电压是4 V,最大亮度是11000 cd/m².然而,当NPB：C₆₀的掺杂浓度是20％时,器件的最大亮度降     

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.     

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)。     

有机电致发光材料分子与器件结构设计

有机电致发光器件是当今显示器件的研究热点，越来越多的人们致力于开发高性能的发光材料和研制高效率的器件结构。本文就有机发光材料的分子结构设计，以及提高有机发光器件性能的主要途径作一简要论述。     

基于Ag/Ge/Ag阳极的as

通过在Ag层中引入一层Ge薄膜, 获得了具有低反射率和高反射相移的Ag/Ge/Ag复合阳极, 并制备了基于该阳极的蓝光顶发射有机电致发光器件.阳极高的反射相移使得器件在有机层厚度为100 nm时获得了顶发射蓝光发射, 且阳极较低的反射率减弱了器件内的微腔效应, 使得其电致发光光谱在不同视角下具有良好的稳定性.当Ge的厚度为20 nm时, 器件性能表现最为优良, 最高亮度和最大电流效率分别可达3 612 cd/m²和5.4 cd/A, 且色坐标在视角从0°变化到60°时仅移动了(0.007, 0.006).     

铒配合物的红外有机电致发光

研究了三价饵离子配合物在近红外区段的电致及光致发光特性。采用双层电致发光器件获得了饵离子位于1530nm的光发射,并通过改进后的三层结构器件的红外发射明显提高,首次获得了Er(DBM)3bath在977nm和1530nm的发射。总结不同电流密度下的系发射光谱强度变化规律,发现随电流密度增大,虽然光谱强度的增长呈近似线性,但相对效率却在急剧下降,对这一现象做了这初步讨论。器件在可见区有发光,其来源归结为激基复合物的发射。     

Organic Light-Emitting Devices with a LiF Hole Blocking Layer

We introduce a thin LiF layer into tris-8-hydroxyquinoline aluminium （Alq3 ） based bilayer organic light-emitting devices to block hole transport. By varying the thickness and position of this LiF layer in Alq3, we obtain an electroluminescent efficiency increase by a factor of two with respect to the control devices without a LiF blocking layer. By using a 10nm dye doped Alq3 sensor layer, we prove that LiF can block holes and excitons effectively. Experimental results suggest that the thin LiF layer may be a good hole and exciton blocking layer.     

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.     

基于量子阱结构的混合型白光有机发光器件

以荧光材料BePP2结合量子阱作为蓝光发射层,磷光材料GIrl和R-4B掺入到混合双极性主体材料CBP∶Bphen中分别作为绿、红发光层并且在红绿发光层中引入间隔层TPBI,组合得到发白光的混合型有机发光器件。其中量子阱是以BePP2作为势阱、TCTA为势垒。结果表明:当势垒层数为2时,器件的最大发光亮度和电流效率分别为21 682.5 cd/m2和23.73 cd/A;当电压从7 V增加到14 V时,色坐标从(0.345,0.350)变化到(0.340,0.342)。与无量子阱结构的参考器件相比,势垒层数为2的器件的最大功率效率为8.07 lm/W,色坐标变化相对最小为±(0.005,0.008),还有一个高的显色指数83。     

低效率滚降、光谱稳定的蓝光有机发光器件

将多个(Ir(ppz)₃:FIrpic, 1nm)薄层对称地插入发光区(mCP:FIrpic)中形成周期性结构, 研究了该结构对蓝光有机发光器件性能的影响。结果表明, 这种结构有效地抑制了发光区位置的漂移, 减小了效率滚降, 提高了光谱的稳定性;同时增强了载流子的直接俘获复合, 提高了器件的效率。相对于无周期性发光层结构的器件, 最大电流效率从16.55cd/A提高到20.70cd/A, 最大功率效率从14.85lm/W提高到16.26lm/W, 效率滚降改善了40%。     

单向发射的透明红光有机发光器件

采用双层银膜夹入有机物薄膜形成的复合阳极结构,结合具有高透射率的银锗银复合阴极制备了单向发射的半透明红光有机电致发光器件。由于共振隧穿效应使得复合电极对不同波段可见光具有选择性透过的特点,制备的器件表现出单向发射特征。在相同偏压下,器件在非发射方向的亮度始终在发射方向的3%以下。器件在9.5 V电压下达到最大亮度,在发射方向和非发射方向上的亮度分别为15 550 cd/m2和387cd/m2。在7.5 V电压下,器件达到其最高电流效率7.01 cd/A。在该偏压下,其发射与非发射方向亮度分别为4 968 cd/m2和151.7 cd/m2。器件光谱的稳定性很好,随着电压的增加,没有发生明显的变化。此外,随着视角的变化,器件的光谱也无明显的角度特性。当视角从0°增加到60°时,其色坐标仅改变(-0.002,0.001),这是由于银锗银复合阴极具有较高的透射率和低的反射率。