藍色有機電致發(fā)光器件的結構改善與性能提高的研究.pdf

1、近年來，有機電致發(fā)光器件(OLEDs)由于高亮度、廣視角、低功耗、面發(fā)光等優(yōu)點而在平板顯示和固態(tài)照明等領域受到人們廣泛的關注。然而，不論是用于照明還是顯示，性能優(yōu)良、工藝簡單、壽命較長的藍光器件都顯得尤為重要。本文圍繞藍色熒光器件展開工作，以提高器件的亮度、電流效率及功率效率等一些電學和光學性能為主要目標。通過分析器件的發(fā)光過程和基本原理，我們設計了不同的器件結構，進而研究并討論了器件中載流子的有效注入、傳輸與復合以及激子形成區(qū)域的擴展

2、、有效限制等問題，即通過器件的結構改善，有效地提高了器件性能。
　　 1.通過在單發(fā)光層中插入載流子控制層(charge control layer, CCL)達到抑制空穴注入與傳輸?shù)男Ч?。首先在DPVBi的發(fā)光層中插入DSA-ph作為CCL，發(fā)現(xiàn)器件的亮度與電流效率均有提高，但所有對比器件的色坐標均發(fā)生了紅移。于是，我們在偏空穴傳輸?shù)陌l(fā)光層DNCA中插入具有電子傳輸特性的Alq3作為CCL(這兩種材料間不會發(fā)生能量轉移)。通過

3、調節(jié)Alq3在發(fā)光層中的位置，我們得到了最優(yōu)的器件結構。相對于參比器件(最大電流效率為2.68 cd/A)，優(yōu)化器件顯示了良好的色穩(wěn)定性，最大電流效率(5.89cd/A)提高了近2.19倍，最大亮度達到19，660 cd/m2。
　　 2.將n型摻雜與多重復單元結構應用于電子傳輸層中，分析電子的注入與傳輸機制。首先對比普通的無電子注入層器件與多重復單元器件的性能，結果發(fā)現(xiàn)采用多重復單元結構后，器件的光電性能有所提升。為了消除不同

4、厚度的Cs2CO3電子注入層對電子注入勢壘的影響，我們將其厚度固定，電子傳輸層依然采用多重復單元結構，并與普通的n型摻雜器件進行比較。結果發(fā)現(xiàn)，多重復單元個數(shù)是一時，器件性能達到了最佳水平。優(yōu)化器件的最大亮度與電流效率分別為9，077 cd/m2與3.59 cd/A，類似于普通n型摻雜的效果(n型摻雜器件的最大亮度與電流效率分別為11，170 cd/m2與3.98 cd/A)。
　　 3.利用混合型空穴傳輸層(composite

5、 hole transporting layer, c-HTL)與同質型雙發(fā)光層(homogeneous double emitting layers，DELs)結構共同調節(jié)載流子平衡與激子形成區(qū)域。首先通過優(yōu)化c-HTL的厚度來達到減緩空穴遷移率的目的。當c-HTL的厚度為20 nm時，器件表現(xiàn)出了很好的整流特性。在此基礎上，我們采用雙發(fā)光層結構并調節(jié)不同主體中客體的摻雜濃度來達到優(yōu)化器件的效果。當偏電子傳輸?shù)闹黧wADN中客體DSA-