具有缓变结的蓝色有机电致发光器件

针对通常的突变异质结(HJ)结构的蓝色有机发光器件(OLED)稳定性差这一难题,制备了一种具有缓变结(GJ)的蓝色OLED,在空穴传输层(HTL)和发光层(EML)间构成GJ.与常规的HJ OLED相比,具有GJ器件的稳定性明显提高.在初始亮度为100 cd/m2时半寿命达到6998 h,是一般HJ器件的6倍.这主要是因为削弱了突变HJ产生的局部高电场,减少了产生的焦耳热,从而提高了器件的稳定性.但是,GJ器件效率相比HJ没有提高.因为GJ增大了空穴注入,空穴是多数载流子,这样不利于载流子的平衡.为了补偿效率损失,在TBADN/Alq界面上插入Gaq薄膜.由于Gaq的LUMO能级在Alq和TBADN的LUMO能级间,形成了从Alq经Gaq到TBADN的势垒阶梯,提高了电子注入,进而提高了器件效率.这种GJ Gaq器件的效率比一般GJ器件提高20%,寿命是HJ器件的7倍.     

新型功函数测量系统的建立及其应用研究

采用接触势差法,设计并组建了功函数测量系统.该系统由信号发生单元、振动单元和检测单元组成,信号发生单元输出低频正弦信号使参比电极振动,调节振动单元偏压使检测单元输出信号为零,通过计算加载偏压和标准参比电极的偏差可得样品功函数值.用该系统测量了UV处理对ITO功函数的影响,发现ITO功函数的提高存在极限值并可改善有机电致发光器件(OLED)的性能.该系统可在空气中快速、准确测量表面功函数.     

基于接触势差法的表面功函数测试装置

利用接触势差法自行设计开发了一种新型的表面功函数测试装置。基本原理是参考电极与样品之间形成电容,计算流过参考电极与样品之间的电流,通过确定电流的零点来获得功函数。此测量仪器由函数发生、功率放大、振荡器等多个功能模块组成。能在空气环境中快速测量半导体、金属、金属氧化物薄膜的表面功函数。我们运用此装置成功地对有机电致发光的阳极氧化铟锡(ITO)薄膜、p型硅片的功函数进行了测量,得到了样品经过UV-Ozone处理前后功函数随时间变化的曲线,为器件的优化提供了依据。     

利用缓变结提高蓝色有机发光二极管的寿命

在空穴传输层(HTL)和发光层(EML)界面加入缓变结的蓝色有机电致发光器件(Cell-GJ)。与传统的异质结结构的有机电致发光器件(Cell-HJ)相比,寿命有了明显的提高:半寿命在初始亮度为100 cd/m2的条件下达到了8460 h,比Cell-HJ的半寿命长6倍。寿命的延长归功于穿过非突变界面的局部电场的消除,减少了焦耳热的产生从而提高了器件的寿命。但是实验证实Cell-GJ的效率比Cell-HJ的效率低。为了提高Cell-GJ的效率在其TBADN/AlQ交界处蒸镀GaQ薄层制得一种新型器件Cell-GJGaQ。由于GaQ的最低未占有轨道能级介于AlQ和TBADN之间,从AlQ到GaQ再到TBADN形成的多阶势垒可以极大地提高电子(少子)注入,从而使发光效率也有了明显改善。研究结果表明Cell-GJGaQ的效率比Cell-GJ的效率高20%,半寿命同时也达到了6998 h,比Cell-HJ长5倍,整体性能有了较大提高。