PCDTBT作为发光层的有机电致发光器件研究

使用PCDTBT作为发光层材料,制备了发光波长为705 nm的红色有机电致发光器件,其结构为ITO/PEDOT:PSS/PCDTBT/BCP/LiF/Al.器件启亮电压为2 V,在9 V时器件达到最高亮度,为29000 cd/m2,最大电流效率为3.5 cd/A.还研究了不同退火温度对器件发光性能的影响.实验结果表明,退火温度为50?C时器件的性能最佳,其原因是此时既有利于溶剂挥发,又保持了分子结构的稳定性,而高温退火降低了PCDTBT的π-π堆积的有序性,从而使得器件性能下降.     

迁移率对单层有机发光器件中电场与载流子分布的影响

有机发光器件的宏观特性与有机层中的电场和载流子浓度分布密切相关。建立的有机电致发光器件模型是由两个金属电极中间夹一层有机发光薄膜材料组成的单层器件,金属与有机发光层之间为欧姆接触。模型以载流子运动的扩散-漂移理论为基础,利用数值方法研究了有机发光层中双极载流子注入时的电势、电场、载流子浓度和复合密度分布。分析结果表明:当两种载流子的迁移率相同时,电场强度、载流子浓度、复合密度的分布呈对称形式。而当电子和空穴的迁移率μn和μp相差比较大时,高迁移率的载流子不仅仅分布在注入端附近而且还有一小部分能够传输到另一端,而低迁移率的载流子只分布在其注入端附近;当μn、μp的大小相差不大时,载流子传输情况就介于两者之间。当μn/μp的比值变化时,电场强度的极大值向载流子迁移率小的注入端偏移。     

电场对单层有机电致发光二极管复合发光的影响

以电流连续性方程为基础，用易测量的注入电流密度来确定载流子浓度的边界值，得出载流子浓度和电流密度的解析表达式。计算并讨论了电子密度和电子电流密度在器件中的分布，电场对它们的影响以及电场与势垒对复合效率的影响。该模型较好地解释了有关实验现象。     

Alq3发光层厚度对有机电致发光器件性能的影响

文章以MoO3为空穴注入层,NPB为空穴传输层,改变发光/电子传输层Alq3的厚度,考察了器件电学和光学性能的变化。结果表明,随着Alq3层增加厚度,器件的电流逐步减小,由此获得Alq3薄膜的电场分布情况;器件发光光谱有少量红移,但长波端明显展宽,短波端强度下降。该文拟合了器件电致发光谱,与实验曲线吻合较好。同时拟合结果也表明,干涉效应主要影响光谱在长波端的强度分布,发光区域分布决定光谱在短波端的强度分布。     

8-羟基喹啉合镁作为发光层的明亮电致发光器件

以氯化镁与8 羟基喹啉反应合成了8 羟基喹啉合镁配合物,用元素分析、热重分析和红外吸收光谱分析确定了其组成为Mg(C9H7NO)2·2H2O。结果表明,该配合物是热稳定性高、升华性好、光致发光性能优良的蓝绿色发光材料;以该配合物作为发光层和电子传输层,用真空镀膜法得到了结构为ITO/TPD/Mgq2/Al的明亮的蓝 绿色电致发光器件。     

稳定的光谱不随电流变化而改变的白色有机发光器件

使用新材料构成了两种结构白色有机薄膜电致发光器件，一种是蓝色及红色发射在同一层中，另一种是蓝色发射和红色发射分别在两层中，器件结构分别为ITO／CuPc／NPB／JBEM（P）：DCJT／Alq／MgAg（器件1）和ITO／CuPc／NPB／JBEM（P）／Alq：DCJT／Alq／MgAg（器件2）。这里（CuPc）是空穴注入层；N，N’－bis－（1－naphthyl）－N，N’－diphenyl－1，1’bipheny1－4－4’－diamine（NPB）是空穴传输层（HTL）；9，10－bis（3’5’－diaryl）phenyl anthracene（JBEM）是蓝色发射层；tris（8－quinolinolato）aluminium complex（Alq）是电子传输层（ETL）；DCJT是红色染料。在器件1中得到稳定的且色度不随电流增在而变化的白色发射。它的最大亮度为14850cd/m^2，最大效率2．88lm/W，色度x＝0．31，y＝0．38（从4mA/cm^2到200mA/cm^2），半亮度寿命为2860小时（初始亮度1000cd/m^2）。比较了两种结构的器件，蓝红色发射在同一层结构的器件，在亮度、效率及稳定性上都优于蓝红发射在不同层结构的器件。     

发光层厚度对联苯乙烯衍生物蓝色有机发光器件性能的影响

本文制备了联苯乙烯衍生物(4, 4'-bis(2, 2'-diphenylvinyl)-1, 1'-biphenyl, DPVBi) 为发光层的蓝色有机电致发光器件. 器件性能随发光层厚度变化而变. 在DPVBi厚度为10---50 nm范围内, 同样电流密度下器件亮度及效率随DPVBi厚度增加先增后减, 40 nm时最佳, 最高亮度达到15840 cd/m², 最高外量子效率达到3.2%, 器件色坐标(Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) co-ordinates) 为(0.15, 0.15). DPVBi厚度超过40 nm时器件发光光谱出现红移而致色度变差, 其原因可归于微腔效应所致. 同时, 通过实验结果分析表明DPVBi中激子扩散长度位于20---30 nm范围.     

注入和输运对单层有机发光器件复合发光的影响

通过分析聚合物电致发光器件中载流子注入、输运、激子的解离与复合过程,提出了激子解离与复合的理论模型. 基于电流连续性方程和Poisson方程,给出了激子复合密度、电流密度及复合效率表达式.研究两电极与有机层之间在Ohmic和Fowler-Nordheim接触条件下载流子迁移率对器件中激子的复合密度及外加电压和注入势垒对器件电流和复合效率的影响.结果表明:1)在一个较宽的注入势垒和迁移率范围内,复合密度不是由两个注入电极的相对注入比决定而是由有机层电子和空穴迁移率之比所支配;2)固定阴极势垒,而阳极势垒由小变大时,器件电流由接触限制向空间电荷限制转变;3)复合效率随外电压升高先增加,当电压达一临界值时而陡降,存在一个最佳的注入势垒值.结果说明:电极与有机层的能带匹配及有机层间的迁移率匹配对器件复合发光有着极其重要的影响.其计算值与所报道的理论结果相符.     

薄膜电致发光器件中SiO2层加速机制的研究

研究非晶SiO2缺陷能级上电子的隧道效应,移植实验的XPS芯能级谱技术,用DV-Xα计算界面SiO2/ZnS的能带断错,认为该界面处的能带断错是电子加速的主要机制.     

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.     

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。     

新结构电致发光薄膜器件的发光区域

在发光层中插入无发光中心的ZnS薄膜,研究了新结构器件发光层中发光中心周围的广的分布与发光中心在薄膜中位置的关系,确定在SiO2/ZnS:Tb界面附近区域的发光中心周围有较多的F,远离该界面区域的发光中心周围的F-离子较少,前一区域的发光中心的发光亮度较低,后一区域的发光中心的发光亮度较高,并拟合出前一区域的厚度为18nm.     

新结构电致发光薄膜器件各层的优化

本文比较了以SiO为预热层和以SiO2/Y2O3、SiO2/Ta2O5为复合预热层的新结构器件的发光亮度和传导电流,并拟合出这三种器件热电子能量,得出以SiO为预热层的新结构器件的热电子能量和发光亮度最高,比较了以SiO2和ZnS分别作加速层对发光和传导电荷的影响,得出在提高注入电荷方面,以ZnS做加速层优于SiO2做加速层；在提高热电子能量和发光亮度方面,以SiO2做加速层要好于ZnS做加速层。     

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．     

BaO半导体薄膜在外加垂直表面电场作用下的近紫外光吸收增强现象研究

通过对真空蒸发沉积制备的BaO半导体薄膜在外加垂直表面电场作用下光吸收特性的测试, 实验上观察到BaO薄膜在近紫外波段的光吸收随电场强度的增加而明显增强.理论分析表明, BaO半导体薄膜在外加垂直表面电场作用下发生能带倾斜,价带电子隧穿带间位垒而在带隙 中出现的概率增加,近紫外波段光吸收增强是光子协助隧道穿越的结果.不同能量光子激发 下电场作用引起的BaO薄膜光吸收增强现象是夫兰茨-凯尔迪什(Franz-Keldysh)效应和斯塔 克(Stark)效应在金属氧化物半导体材料上的体现. 关键词： 金属氧化物半导体薄膜 光子协助隧道效应 电致吸收 夫兰茨-凯尔迪什效应     

薄膜电致发光器件中SiO2加速作用的直接证据

本文通过包含CdS层的薄膜电致发光(TFEL)器件的有关特性的研究,直接证明了SIO₂对CdS中产生的电子有良好的加速作用,并获得了阈值电压低、B-V特性好,亮度较高的红色TFEL器件.我们将硫化镉蒸镀于电致发光器件中,测量这些器件的电学和光学特性,发现含CdS的样品的传导电荷明显大于不含CdS的样品,这说明硫化镉层可以提供较多的电子.但是,样品ITO/SiO₂/ZnS:Sm³⁺/SiO₂/CdS/Al的发光效率低于不含硫化镐的样品,这说明这些电子在进入ZnS层的过程中能量有所降低.为了提高这些电子的能量,我们制备了样品ITO/SiO₂/ZnS:Sm³⁺/SiO₂/CdS/Al,使硫化镉中产生的电子先经过SiO₂层,再进入发光层.测量结果表明这一样品的最大亮度和发光效率与上述含硫化镉的样品相比分别提高了2.5个和0.5个数量级,与不含硫化镉的样品的亮度接近,但其阈值电压较低,亮度-电压(B-V)曲线上升部分较陡,且有一段饱和区.在这一样品达到饱和的电压下,不含硫化镉的样品才刚刚起亮,这说明该样品的发光主要是由于硫化镉增加的电子数目对发光的贡献.同时这些电子在SiO₂中得到了明显的加速.     

外加电场对掺杂KNSBN晶体空间电荷场的影响

利用掺铈KNSBN晶体,在633nm下观察和测试了外加电场对晶体内部空间电荷场的基频和高阶分量的记录和擦除特性的影响,并对所得实验结果进行了分析。 关键词：     

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.