基于Ir(ppy)3的有機電致磷光器件結構優(yōu)化設計及其性能研究.pdf

1、有機電致發(fā)光器件壽命短、效率低是制約其廣泛應用的“瓶頸”，如何提高其發(fā)光效率，延長其使用壽命是國內外研究者普遍關注的問題。本文主要是通過對典型的單發(fā)光層磷光器件：ITO/NPB/CBP：Ir(ppy)3/TPBi/Alq3/LiF/Al進行結構優(yōu)化和界面修飾，來研究不同器件結構和對器件的各不同界面進行修飾后對器件性能的影響。
　　 首先，我們使用CBP和TPBi作為兩個發(fā)光主體材料，在上述單發(fā)光層磷光器件的基礎上引入雙發(fā)光層，器

2、件結構為ITO/NPB/CBP：Ir(ppy)3/TPBi：Ir(ppy)3/TPBi/Alq3/LiF/Al，研究了不同雙發(fā)光層厚度對器件性能的影響。制作了CBP、TPBi厚度分別為10nm、20nm和20nm、10nm的兩組雙發(fā)光層有機電致磷光器件。發(fā)現(xiàn)，當雙發(fā)光層CBP與TPBi厚度分別為20nm和10nm時器件的性能更好，其最大亮度為51355cd/m2；最大電流效率為31.1cd/A，是上述單發(fā)光層器件的1.52倍；最大功率效

3、率為15.3 lm/W，是單發(fā)光層器件的1.90倍。在未封裝條件下，初始亮度為250cd/m2時器件的壽命為76h，是相同條件下測得的單發(fā)光層器件壽命的15倍。
　　 其次，我們在上述優(yōu)化的雙發(fā)光層器件的基礎上，對雙發(fā)光層器件的電子傳輸層進行n-型摻雜，即用TPBi：LiF取代Alq3，發(fā)現(xiàn)n-型摻雜電子傳輸層使雙發(fā)光層器件的性能進一步提高。最大電流效率為40.5 cd/A，是單發(fā)光層器件的1.98倍；最大功率效率為23.7lm

4、/W，是單發(fā)光層器件的2.95倍。且器件的壽命顯著提高，在未封裝的條件下，初始亮度為250cd/m2時，測得其壽命為220h，是單發(fā)光層器件的44倍。
　　 再次，我們在保持器件總厚度不變的前提下，對優(yōu)化的雙發(fā)光層器件的Alq3/LiF界面進行修飾，通過對Alq3/LiF界面做凹凸結構處理，來研究凸起高度和凸起個數(shù)對器件性能的影響。制作了Alq3凸起高度分別為5nm、10nm、15nm、20nm和凸起個數(shù)分別為1、2的四組器件。

5、發(fā)現(xiàn)：凸起高度為10nm，凸起個數(shù)為2的雙發(fā)光層有機電致磷光器件性能最優(yōu)，其最大電流效率和最大功率效率分別為47.3cd/A和26.0lm/W，相比較于優(yōu)化的平直界面雙發(fā)光層器件分別提高了52％和70％。
　　 然后，我們在保持器件總厚度不變的前提下，在優(yōu)化的雙發(fā)光層器件的基礎上，研究了從兩發(fā)光層界面，即CBP：Ir(ppy)3/TPBi：Ir(ppy)3界面起做凹凸結構處理，則TPBi：Ir(ppy)3/TPBi、TPBi/A

6、lq3及Alq3/LiF界面的結構也得到同樣的修飾。主要是通過改變凸起的高度和凸起的個數(shù)來研究界面改變對器件性能的影響。制作了凸起高度分別為10nm、15nm，凸起個數(shù)分別為1、2的兩組器件。發(fā)現(xiàn)：凸起高度為10nm，凸起個數(shù)為2的器件具有最高的電流效率和功率效率，最大值分別為50.6 cd/A和29.0lm/W，分別是優(yōu)化的平直界面雙發(fā)光層器件的1.63和1.90倍。
　　 最后，我們在保持器件總厚度不變的前提下，在優(yōu)化的雙發(fā)

7、光層器件的基礎上，研究了從NPB/CBP：Ir(ppy)3界面起做凹凸結構的處理，則CBP：Ir(ppy)3/TPBi：Ir(ppy)3、TPBi：Ir(ppy)3/TPBi、TPBi/Alq3及Alq3/LiF界面的結構也得到同樣的修飾。主要是通過改變凸起高度和凸起個數(shù)來研究各界面改變對器件光電性能的影響。制作了凸起高度分別為10nm、15nm、20nm，凸起個數(shù)分別為1、2的三組器件。發(fā)現(xiàn)：當NPB凸起高度為10nm，凸起個數(shù)為2時