利用Cs2CO3和Cs2CO3:BPhen改善OLED的光电性能

碳酸铯(Cs2CO3)是优秀的电子注入材料,本文通过器件ITO/MoO3(3nm)/NPB(40nm)/C545T:Alq3(99∶1,30nm)/Alq3(30nm)/Cs2CO3(xnm)/Al(100nm)优化了Cs2CO3作为电子注入层(EIL)的厚度。Cs2CO3作为EIL,提高了器件的电子注入能力,使更多的电子得以与空穴在发光层复合发光。实验结果表明,Cs2CO3作为EIL的优化厚度为1.5nm时,对应器件的效率是不含Cs2CO3的3倍以上。在Cs2CO3作为EIL的基础上,研究器件结构为ITO/NPB(40nm)/Alq3(45nm)/Cs2CO3:Bphen(0%,5%,10%,15nm)/Cs2CO3(1.5nm)/Al(100nm)时不同浓度的Cs2CO3掺杂电子传输层Bphen(Cs2CO3:Bphen)对器件性能的影响。结果表明,Cs2CO3掺杂浓度较低时(5%)能进一步改善器件的电子传输和注入能力,进而提高器件的发光效率;而掺杂浓度较高时(10%),由于Cs扩散严重,形成淬灭中心,使得发光效率衰减严重。     

基于Bphen:BCP:Cs2CO3作为电子传输层的OLED性能研究

为了进一步平衡OLED器件内部空穴和电子载流子 的注入,制备了结构为ITO/NPB(40nm)/Alq₃(45nm)/Bphen:(X%)BCP:(5%)Cs₂CO₃(15nm)/Cs₂CO₃(1.5 nm)/Al(100nm)的OLED器件,通过改变BCP 的掺杂浓度,研究了以Bphen:BCP:Cs₂CO₃作为电子传输层对OLED器件发光亮度、电流 密度和效率等性能 的影响。结果表明,采用Bphen:BCP:Cs₂CO₃作为电子传输层能提高器件的电子注入能力 ,改善器件的性能, 相比于未引入BCP的器件,采用BCP掺杂浓度为10%的Bphen:BCP:Cs₂CO₃作为电子传输层 ,可以使器件 的最大电流效率提高46%,达到3.89cd/A,且 在电压从为5V上升至10V的过程中,器件的色坐标一直为 (0.35,0.55),具有很高的稳定性。原因是由于BCP的高LUMO能级和高 HOMO能级,能够有 效阻挡空穴到达阴极,减小空穴漏电流,同时使电子的注入更容易,电子和空穴的注入更加 平衡,发光也更加稳定。     

利用CsN3n型掺杂电子传输层改善OLED器件性能的研究

为了能够有效地提高电子的注入和传输能力,改善有机电致发光器件的性能,本文利用CsN₃作为n型掺杂剂,对有机电子传输材料Bphen进行n型电学掺杂,制备了结构为ITO/MoO₃（2 nm）/NPB（50 nm）/Alq₃（30 nm）/Bphen（15 nm）/Bphen：CsN₃（15 nm,x%,x=10,15,20）/Al（100 nm）的器件。实验结果表明,CsN₃是一种有效的n型掺杂剂,以掺杂层Bphen：CsN₃ 作为电子传输层,可以有效地降低电子的注入势垒,改善器件的电子注入和传输能力,从而降低器件的开启电压,同时提高了器件的亮度和发光效率。在掺杂浓度为10%时器件的性能最优,开启电压仅为2.3 V,在7.2 V的驱动电压下,达到最大亮度29 060 cd/m²,是非掺杂器件的2.5倍以上。当驱动电压为6.6 V时,达到最大电流效率3.27 cd/A。而当掺杂浓度进一步提高时,由于Cs扩散严重,发光区形成淬灭中心,造成器件的效率下降。     

基于DSA-ph的高效蓝色有机电致发光器件

以NPBX掺杂3%的DSA-ph作为发光层,BCP或TAZ作为空穴阻挡层,Alq3或Bphen作为电子传输层制作了一组蓝色有机电致发光器件。通过调整不同的空穴阻挡层与电子传输层之间的组合,得到了一组高效的蓝光OLED。测试结果表明,当空穴阻挡层为TAZ,电子传输层为Bphen时,器件的性能最优。当驱动电压为5V时,器件最大电流效率为4.59cd/A。在12V时亮度最大,为6 087cd/m2。     

有机电荷产生层对叠层磷光OLED器件性能的影响

采用C60/pentanece作为非掺杂电荷产生层,并在其两边各插入Al和MoOs薄层作为C60和pentanece的电子注入层和空穴注入层,在此基础上制备了结构为ITO/NPB/mCP∶8wt％Ir (ppy) 3/TPBi/Al/C60/pentanece/MoOs/NPB/mCP∶8wt％Ir (ppy) 3/TPBi/Cs2CO3/Al的双发光单元叠层绿色磷光有机发光器件(OLED).实验表明,增加Al和MoO3电荷注入层,可有效改善有机电荷产生层的电荷注入能力,提高叠层OLED器件的发光亮度和电流效率.叠层器件的启亮电压明显低于单个器件的1/2,但电流效率是单层器件的两倍以上.当Al/C60/pentanece/MoO3的厚度分别是3、15、25和1 nm时,叠层OLED器件具有最佳的光电性能,其最大亮度和最大电流效率分别是7 920.0 cd/m2和16.4 cd/A.     

电子传输层中掺杂Ir(ppy)_3改善白光OLED的效率

采用真空热蒸镀技术,制备了结构为ITO/NPBX(40nm)/rubrene(0.2 nm)/NPBX(5nm)/DPVBi(30nm)/TPBi:x%Ir(ppy)3(30nm)/LiF/Al的白光器件。利用Ir(ppy)3掺杂到电子传输层TPBi中,在掺杂层中提高了电子的迁移率,调整了空穴和电子的平衡,从而改善了白色有机电致发光器件的效率。当Ir(ppy)3的掺杂浓度为6%时,器件的电流效率最高,在驱动电压9 V时最大电流效率为10.66 cd/A,此时色坐标为(0.36,0.38);当电子传输层TPBi中不掺杂Ir(ppy)3时,白光器件的效率最低,在驱动电压10V时最大电流效率为1.69 cd/A,此时色坐标为(0.31,0.30)。掺杂浓度为6%的白光器件的电流效率是不掺杂白光器件的电流效率的6.3倍。     

不同荧光蓝光层厚度的OLED的制备与光电性能

采用蓝色荧光材料1p-TDPVBi结合绿色磷光材料2Ir(ppy)3掺杂到母体材料CBP作为绿光发光层,并且采用3BPhen作为电子传输层和激子阻挡层制备结构为ITO/m-MTDATA(50nm)/NPB(10nm)/p-TDPVBi(dnm)/CBP∶Ir(ppy)38%7nm/BPhen(60nm)/LiF(1nm)/Al的有机发光器件。实验结果表明:通过改变蓝光发光层p-TDPVBi的厚度,得到了高效率的有机发光器件,当p-TDPVBi厚度为5nm时,器件的电流效率和功率效率在4V时达到32.3cd/A和25.3lm/W,亮度在11V时达到31 020cd/m2。研究了p-TDPVBi厚度由3nm变化到9nm,OLED器件的电流密度-电压特性曲线、亮度-电压曲线及电流效率-电压和功率效率-电压等光电性能的变化。     

不同空穴阻挡材料对白色OLED性能的影响

采用Alq3、TPBi和BCP分别作为电子传输材料和空穴阻挡材料,制备了三种器件,研究了用不同的空穴阻挡材料对器件性能的影响。实验结果表明:只采用30nm Alq3作电子传输层的器件的电流效率最大值为7.84cd/A(9V),而采用10nm Alq3作电子传输层,插入20nm的BCP和TPBi作空穴阻挡层的器件获得的电流效率最大值分别为9.72cd/A和12.21cd/A(9V)。这些结果说明空穴阻挡材料能改善器件的性能,TPBi比以BCP作为空穴阻挡层的器件性能有了很大的改善,制备的白色OLED的最大亮度和电流效率分别为22400cd/m2(17V)和12.21cd/A(9V)。     

基于Cs2CO3/Al结构的蓝光OLED器件

研究了碳酸铯(Cs2CO3)作为电子注入层对蓝光有机电致发光器件性能的影响。结果表明,与常用的LiF/Al结构相比,Cs2CO3/Al结构的电子注入能力更强。对Cs2CO3电子注入层的厚度进行了优化,表明Cs2CO3厚度为1.5nm时,器件的发光效率和功率效率有很大提高,在较低电流密度(13.2mA/cm2)下即达到其最大发光效率(3.04cd/A),分析得到真空蒸镀Cs2CO3能够有效提高电子注入的机理:低功函的金属Cs起到了克服肖特基势垒、增强电子注入的作用。     

基于Ir(piq)3的红色磷光有机电致发光器

采用真空蒸镀法制备了结构为ITO/NPB(20nm)/CBP(3nm)/CBP∶Ir(piq)3(z%,xnm)/TPBi(10nm)/Alq3(20nm)/Cs2CO3∶Ag2O(2nm,20%)/Al(100nm)的器件。研究了掺杂浓度和厚度对器件性能的影响。首先选定Ir(piq)3∶CBP层的厚度为5nm,调节掺杂浓度。结果是当掺杂浓度为10%时,器件的效率和亮度较好;驱动电压为16V时,最大亮度为8 810cd/m2。然后在10%的掺杂浓度下,调节CBP∶Ir(piq)3层的厚度。当厚度为20nm时,器件的性能较好。驱动电压为12V时,电流密度为193mA/cm2,效率为11.92cd/A;驱动电压为19V时,电流密度为302.45mA/cm2,亮度为10 990cd/m2。无论在何种浓度和厚度下,器件的色坐标都在红光范围内。     

镱银阴极对顶发射白光OLED器件光电性能的影响研究

研制了以镱银合金为透明阴极的顶发射白光OLED器件。采用ITO/NPB: LiQ（5%）（10 nm）/TCTA（20 nm）/FIrpic+3.5% Ir(ppy)₃+0.5%Ir(MDQ)₂(acac)（25 nm）/TPBI（10 nm）/LiF（5 nm）/Yb: Ag (X%)（X nm）器件结构,在相同镱银比例下,蒸镀不同厚度的镱银合金阴极制备了新型顶发射白光OLED器件,获得了优化的镱银合金厚度为12 nm;固定镱银阴极厚度,蒸镀不同比例的镱银合金阴极制备了新型顶发射白光OLED器件,探究不同比例的镱银合金对有机电致发光器件的影响。结果表明,当镱银电极的掺杂比例为10:1时,器件的性能最佳,在20 mA/cm2电流密度下,器件的驱动电压为2.3 V,亮度为1406 cd/m2,色坐标为(0.3407, 0.3922)。     

Measurement of Electron Mobility in Alq3 From Optical Modulation Measurements in Multilayer Organic Light-Emitting Diodes

The dynamic characteristics of multilayer organic light-emitting diodes (OLEDs) determine the refresh rate in display applications, and are of great importance for practical organic displays. They also serve as an important tool in studying the transport mechanisms in organic conductors. Here, the modulation characteristics of several conventional small-molecule OLED structures [consisting of ITO/PEDOT:PSS(50 nm)/TPD(50 nm)/Alq₃(various)/LiF(1 nm)/Al(90 nm)] are measured and analyzed in terms of mobility in and thickness of the Alq ₃ layer. Their optical response was shown to be limited by electron transport across the Alq₃. Extracted electron mobilities were about 2-4times10^-6 cm²/Vmiddots (consistent with that reported in the literature) and near-identical values for mobility were obtained from devices of different thicknesses, suggesting that this method measures mobility independent of interface trap charging. This novel technique is a complement to large signal time of flight or delay time measurements (which can include interface and trap charging during the measurement) and can serve as a flexible method to study transport in actual devices     

Enhancement of electron injection in inverted bottom-emitting organic light-emitting diodes using Al/LiF compound thin film

The inverted bottom-emitting organic light-emitting devices (IBOLEDs) were prepared, with the structure of ITO/Al (x nm)/LiF (1 nm)/Bphen (40 nm)/CBP: GIr1 (14%):R-4b (2%) (10 nm)/BCP (3 nm)/CBP:GIr1 (14%):R-4b (2%) (20 nm)/TCTA (10 nm)/NPB (40 nm)/MoO3 (40 nm)/Al (100 nm), where the thickness of electron injection layer Al (x) are 0 nm, 2 nm, 3 nm, 4 nm and 5 nm, respectively. In this paper, the electron injection condition and luminance properties of inverted devices were investigated by changing the thickness of Al layer in Al/LiF compound thin film. It turns out that the introduction of Al layer can improve electron injection of the devices dramatically. Furthermore, the device exerts lower driving voltage and higher current efficiency when the thickness of electron injection Al layer is 3 nm. For example, the current efficiency of the device with 3-nm-thick Al layer reaches 19.75 cd·A^-1 when driving voltage is 7 V, which is 1.24, 1.17 and 17.03 times larger than those of the devices with 2 nm, 4 nm and 5 nm Al layer, respectively. The device property reaches up to the level of corresponding conventional device. In addition, all inverted devices with electron injection Al layer show superior stability of color coordinate due to the adoption of co-evaporation emitting layer and BCP spacer-layer, and the color coordinate of the inverted device with 3-nm-thick Al layer only changes from (0.580 6, 0.405 6) to (0.532 8, 0.436 3) when driving voltage increases from 6 V to 10 V.     

光学微腔调节顶发射单色绿光OLED微显示器件色纯度研究

有机电致发光器件的发光颜色与色纯度在很大程度上受限于有机材料本身特性,而通过光学微腔效应可以从器件结构的改变来进行色纯度的调节。本文介绍了一种通过调节有机结构中空穴传输层和电子阻挡层厚度,从而改变器件微腔腔长,获得高纯度顶发射单色发光器件的方法。利用这种方法制作的有机顶发射绿色磷光器件结构为Si Substrate/Ag/ITO/ NPB: F16CuPc(10 nm, 3%)/NPB(x nm)/ TCTA(y nm)/ mCP: Ir(ppy)₃(40 nm, 6%)/ Bphen: Liq(30 nm, 40%)/Mg: Ag(12 nm, 10%)/Alq₃(35 nm),改变NPB和TCTA的厚度,获得了高色纯度发光器件,正向出射绿光的色坐标达到(0.2092,0.7167),接近标准绿光(0.21, 0.71)。     

新型双空穴注入型高效有机电致发光二极管

采用一种新型有机电致发光二极管（OLED）的阳极结构,在玻璃衬底上以半透明的A1膜为出光面,通过在空穴注入层（HIL）和空穴传输层（HTL）中间插入MoOa层,制备了底发射OLED。制备的器件结构为Glass／Al（15nm）／HAT—CN（IOnm）／M003（30nm）／NPB（30nm）／Alq3（60nm）／B...     

载流子平衡的低压高效有机发光器件

分别在ITO与NPB间加入高迁移率的m-MTDATA:x%4F-TCNQ来增强器件的空穴注入,在阴极和发光层之间加入高迁移率的Bphen:Liq层增强器件的电子注入,制备了结构为ITO/m-MTDATA:x%4F-TCNQ/NPB/Alq_3/Bphen:Liq/LiF/Al的有机发光器件.研究了传输层的单载流子器件行为,同时,由于注入的电子和空穴数量偏离平衡,器件的整体效率也会受到影响,在实验中通过调节4F-TCNQ的质量百分比,来调控空穴的注入和传输,使载流子达到了较好的平衡.器件的最大电流效率和流明效率分别达到了6.1 cd/A和5.2 lm/W.     

用BPhen作基质的铕配合物OLED发光机制研究

用具有良好电子传输/空穴阻挡性能的BPhen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)作基质,Eu(DBM)3pyzphen(pyzphen=pyrazino-[2,3-f][1,10]-phenanthroline,DBM=Dibenzoylmethane)作发射材料,成功制得了高效率、高亮度的有机电致发光器件OLED.器件的最大外量子效率为2.5%,最大电流效率为5.3 cd/A,最大亮度为1 320 cd/m2.在亮度为200和1 000 cd/m2时,器件的色坐标分别为(0.66,0.33)和(0.65,0.34).深入研究了该器件的发光机制,发现在电致发光(EL)过程中,载流子直接被Eu(DBM)3pyzphen陷获是主要的发光机制,同时在BPhen与Eu(DBM)3pyzphen间还存在着有效的能量传递.     

原子层沉积方法制备低温多层Al2O3/TiO2复合封装薄膜的研究

原子层沉积(ALD)方法可以制备出高质量薄膜,被认为是可应用于柔性有机电致发光器件(OLED)最有发展前景的薄膜封装技术之一。本文采用原子层沉积(ALD)技术,在低温(80℃)下,研究了Al₂O₃及TiO₂薄膜的生长规律,通过钙膜水汽透过率(WVTR)、薄膜接触角测试等手段,研究了不同堆叠结构的多层Al₂O₃/TiO₂复合封装薄膜的水汽阻隔特性,其中5 nm/5 nm×8 dyads(重复堆叠次数)的Al₂O₃/TiO₂叠层结构薄膜的WVTR达到2.1×10^-5 g/m²/day。采用优化后的Al₂O₃/TiO₂叠层结构薄膜对OLED器件进行封装,实验发现封装后的OLED器件在高温高湿条件下展现了较好的寿命特性。     

透明叠层结构Ag/MoO_3/Ag阳极对绿光OLED器件性能的影响

本文采用一种结构为Ag/MoO_3/Ag的金属/氧化物/金属(M_1/O/M_2)叠层替代ITO作为OLED器件的阳极,研究Ag/MoO_3/Ag叠层结构变化对于OLED器件电极透过率、亮度、光谱等性能的影响。实验采用真空蒸镀方法制备了一系列器件,器件结构为Ag/MoO_3/Ag/MoO_3(10nm)/NPB(40nm)/Alq_3(60nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)。对比器件的电压-电流密度、电压-亮度、光谱特性等数据,表明Ag/MoO_3/Ag的结构为20/20/10(nm)时,器件性能较好。在驱动电压为11V时,其亮度达到18 421cd/m~2,电流效率为2.45cd/A;且因器件中存在微腔效应,其EL光谱蓝移,半高宽变窄。但考虑到530nm处其电极透过率仅为17%,所以经换算该器件实际发光亮度比ITO电极器件更高。该Ag/MoO_3/Ag叠层阳极制作相对简单,经优化后在顶发射和柔性OLED器件方面将具有一定的应用前景。