发光效率及稳定性改善的有机薄膜电致发光器件

不久前,我们报导了以TPD为空穴传输层,Alq为电子传输兼发光层的双层薄膜电致发光器件,在定电流密度6mA/cm2连续驱动下,初始亮度106cd/m2下降至一半亮度的时间为120小时,而继续操作500小时,亮度仍有38cd/m2[1]。在这篇文章中,我们将报道一个在上述器件的空穴传输层TPD中掺杂而构成的新器件。这个新器件发光亮度和效率比原器件增加了50%,而稳定性增加了近10倍,初始亮度165cd/m2的半亮度寿命达1200小时。     

金属/有机界面势垒对单层有机电致发光器件发光效率的影响

基于高场下电荷的注入过程及激子的解离和复合过程,建立了单层有机发光器件电致发光(EL)效率的理论模型。计算表明：(1)当金属／有机界面势垒高度大于0．3eV时,器件的EL效率很低,降低金属／有机界面势垒可以显著提高器件的EL效率;(2)在较低偏压下,注入过程对器件的电致发光效率起主要作用,但在高偏压下复合过程起支配作用。这一模型可以阐明注入和复合过程对有机发光器件EL效率的影响,对选择发光材料、优化器件结构和提高器件EL效率具有指导意义。     

有机器件电流自旋极化放大性质研究

基于自旋扩散漂移方程,考虑到电场的影响及有机半导体中特殊的载流子电荷自旋关系, 对一个简单的T型结构有机自旋器件模型进行了理论研究,得出了此有机器件的电流自旋 极化放大率表达式.研究表明,器件中极化子比率、电场和电流密度都会影响器件的电流 自旋极化放大率,通过调节此有机器件的电场和极化子比率可以获得较大的电流自旋 极化放大率.     

扰动对有机磁体器件自旋极化输运特性的影响

基于紧束缚模型和格林函数方法,研究了有机磁体晶格扰动和侧基自旋取向扰动对金属/有机磁体/金属三明治结构有机自旋器件自旋极化输运特性的影响.计算结果表明:晶格扰动的存在降低了器件的起始偏压,减小了导通电流,并使得电流-电压曲线的量子台阶效应不再显著,扰动不太强时电流仍呈现较高的自旋极化率;而侧基自旋取向扰动减小了体系的自旋劈裂,增加了器件的起始偏压,低偏压下随着扰动的增强器件电流及其自旋极化率明显降低.进一步模拟了温度对器件自旋极化输运的影响.关键词：有机自旋电子学有机磁体自旋极化输运自旋过滤     

引入阱结构改善有机发光器件的效率

利用阱结构作为发光层,阱由8-羟基喹啉铝和4,4′-N,N′–dicarbazole-biphenyl交替蒸发长成,改善了器件的效率,这归因于增加空穴和电子在薄发光层的堆积,形成的激子有效地被限制在薄的发光层中发光.器件的最大电流效率在外加电压8V时达到4.1cd/A,与一般异质结器件相比效率提高了2倍多.这说明在适当阱数时用简单办法可提高器件的效率.     

利用电子传输层掺杂改善有机发光器件的效率

利用BCP掺杂到电子传输层Alq中,在掺杂层中阻挡了空穴的迁移,调整了空穴和电子的平衡,将激子有效地限制在发光层中发光,从而增加有机电致发光器件的效率.器件的最大电流效率在外加电压9V时达到4.1cd/A(掺杂浓度8%时),与一般未掺杂器件相比效率提高了2倍多.同时也减少空穴到达阴极,而减少发光淬灭.     

有机薄膜电致发光器件结构与发光特性的研究

从有机电致发光薄膜的发光机理出发，通过以Ａｌｑ薄膜器件、ＰＶＫ为空穴传输层和Ａｌｑ为发光层的双层 及ＰＶＫ掺荧光材料Ｐｅｒｙｌｅｎｅ的双层薄膜器件的研制，从器件的电致姚谱、电流密度－电压特性、亮度－电压特性的曲线的测试结果，计算分析了器件的流明效率、量子效率，并对有机薄膜电致发光器件的结构与发光特性之间的关系进行研究，利用能级理论分析了器件的姚特性随器件的结构不同所具有的规律。实验表明，加入ＰＶＫ     

磁场对有机电致发光的影响

制备了常规有机发光二极管ITO/NPD/Alq₃/LiF/Al,测量了该器件发光的磁场效应.发现尽管在1T范围内的磁场对发光层Alq₃的光致发光没有影响,但磁场作用下器件的电致发光(MEL)却呈现出明显的磁效应,且MEL与器件的偏压有很强的依赖关系：在小偏压时,随着磁场的增加MEL是单调递增,且在大小约为40kA/m的磁场下达到饱和,之后即使磁场增大到约1T 的情况下也没有变化;但当偏压变大时,MEL则呈现先增加,在40kA/m处达到峰值后却又减弱,而且偏压越大该MEL的减弱则越明显.对所观察到的实验结果进行了定形解释,即三线态激子相互淬灭产生单线态激子和三线态激子与器件中的非平衡载流子相互作用是此效应的物理机理.关键词：有机发光磁场效应激子淬灭     

ZnS薄膜参数对有机/无机复合发光器件特性的影响

半导体量子点(QDs)具有发光效率高和发光波长可调等特点。采用胶体CdSe QDs作电致发光器件的有源材料,TPD(N,N′-biphenyl-N,N′-bis-(3-methylphenyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine)作空穴传输层,ZnS作电子传输层,研究了有机/无机复合发光器件ITO/TPD/CdSe QDs/ZnS/Ag的电致发光特性。TPD和CdSe QDs薄膜采用旋涂方法、ZnS薄膜采用磁控溅射方法沉积,器件表面平整。CdSe QDs的光致发光和电致发光谱峰位波长均位于～580 nm,属于量子点的带边激子发光。我们与以前的ITO/ZnS/CdSe QDs/ZnS/Ag发光器件结构进行了对比,发现新的器件结构的电致发光谱没有观察到QDs表面态的发光,而且新器件的发光强度是ITO/ZnS/CdSe QDs/ZnS/Ag结构的～10倍。发光效率的提高归因于碰撞激发与载流子注入两种发光机制并存的结果：一方面电子经过ZnS 层加速后,碰撞激发CdSe QDs发光;另一方面,空穴从TPD层注入CdSe QDs 与QDs中激发的电子复合发光。我们进一步研究了ZnS电子加速层厚度对发光特性的影响,选择ZnS薄膜的厚度分别是80,120 和160 nm,发现随着ZnS层厚度增大,器件启亮电压升高,EL强度增大,但是击穿电压降低。EL峰位随着ZnS厚度的减小发生明显蓝移,对上述实验现象进行了机理解释。     

磁场作用下的有机电致发光

分别制备了荧光器件ITO/NPB/Alq₃/LiF/Al和磷光器件ITO/NPB /CBP: Ir（ppy）₃/BCP/Alq₃/LiF/Al, 测试了50 mT磁场作用下器件的I-V和L-V特性. 与零磁场相比荧光器件和磷光器件的效率分别增加了44%和7%. 从有机电致发光的机制出发对该现象进行了解释, 认为外加磁场可以使三重态激子发生塞曼分裂, 进而在荧光器件中引起了三重态激子T     

Organic light emitting devices

The purpose of this paper is to provide general information about basic physical processes involved in organic electroluminescence and to present the main parameters and advantages of organic light emitting devices (OLEDs).     

Progress in organic spintronics

Recent progress in organic spintronics is given an informative overview, covering spin injection, detection, and trans-port in organic spin valve devices, and the magnetic field effect in organic semiconductors （OSCs）. In particular, we focus on our own recent work in spin injection and the organic magnetic field effect （OMFE）.     

高场作用下有机双层器件的场致复合发光

以在高场作用下载流子对三角势垒的Fowler Nordheim隧穿理论为基础 ,建立了双层有机电致发光器件载流子的输运与复合发光模型。求出了稳态下电荷载流子的复合发光与电压和界面势垒的函数关系式 ,计算并讨论了所加电压和阳极区与阴极区厚度之比 (Lh/Le)对复合发光的影响。该理论模型很好地解释了电场对复合区域的调制作用。     

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。     

Conditions for Obtaining Stimulated Radiation in Thin‐Film Organic Electroluminescent Structures

This paper analyzes the possibilities of obtaining induced radiation in singlelayer organic electroluminescent structures on the basis of the proposed model of luminophor molecule excitation by hot electrons emitted from the cathode as a result of the tunnel effect. Numerical calculations of the kinetic, spectral, and energy characteristics of radiation in the regime of singlepass superluminescence and in the presence of positive feedback have been made. It has been concluded that, in principle, it is possible to obtain in such systems induced radiation at actually attainable values of the applied electricfield strength, and the conditions for this have been analyzed.     

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.     

一种苯乙烯基喹啉衍生物的稳态和瞬态光电性质

苯乙烯和喹啉是有机荧光材料的常用官能基团,已经在有机发光二极管(OLED)中得到了应用.本文用一种苯乙烯基喹啉衍生物2,2’-(2,5-二甲氧基-1,4-苯二乙烯基)双-8-乙酰氧基喹啉(MPV-AQ)同时作为发光材料和电子传输材料,研究了它在OLED器件中的稳态和瞬态光电性质.研究发现,在基于N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基-联苯胺(NPB)/MPV-AQ的双层OLED中,电子以Fowler-Nordheim(FN)隧穿的方式从阴极注入到MPV-AQ层,这与MPV-AQ单电子器件中电子以Richardson-Schottky(RS)热电子发射的注入方式完全不同.这种电子注入方式的差别,主要是由于MPV-AQ的电子迁移率较低,大量空穴在NPB/MPV-AQ界面处形成电荷积累,使得MPV-AQ层的能带发生了弯曲,造成阴极一侧的电子隧穿距离减小,从而导致了FN隧穿的发生.通过拟合稳态电流-电压特性得到了电子注入势垒为0.23 e V,通过瞬态电致发光的延迟时间计算得到MPV-AQ的电子迁移率在10^-6 cm~2/(V·s)数量级,通过瞬态电致发光的衰减获得...     

有机激基复合物电致发光器件

报导了有机电致发光(OEL)器件中激基复合物(exciplex)的发光现象.利用简单的结构,获得了exciplex型的白色电致发光.结果表明exciplex的形成为OEL器件获得多色发射提供了一种新途径.