单层有机电致发光器件的电流 传导机制的数值拟合分析

采用真空蒸镀的方法制备了以八羟基喹啉铝(Alq₃)为功能层的单层同质结有机电致发光器件,器件结构为indium-tin-oxide(ITO)/tris-(8-hydroxylquinoline)-aluminum(Alq₃)(x nm)/Mg:Ag.通过改变有机功能层的厚度,采用陷阱电荷限制电流(TCLC)理论对器件电流的数值拟合方法具体地研究了不同薄膜厚度的有机半导体器件内部电流的传导机制,验证了实验结果和理论推导的一致性.结果表明,Alq₃层厚度较低的单层器件随外加电压增大,器件电流经历了从欧姆电导区、TCLC区到TCLC-空间电荷限制电流(SCLC)过渡区三个区域的变化;而对于Alq₃层厚度较高的单层器件,Alq₃层中的陷阱机构增多,导致电流－电压曲线的SCLC区域消失.     

双层有机电致发光器件有机层厚度优化的数值研究

在陷阱电荷限制电流传导理论的基础上,提出了双层有机电致发光器件的数值模型,研究了结构为“阳极/空穴输运层( HTL) /发光层( EML) /阴极”的器件中电流密度和量子效率随有机层的特征陷阱能量、陷阱密度和载流子迁移率的依赖关系.研究发现,对于给定的HTL 和EML 的特征陷阱能量、陷阱密度和载流子迁移率,存在一个最优的HTL 和EML 之间的厚度比率,在此最优厚度比下,器件的电流密度和量子效率达到最大.通过有机层厚度的优化,器件的电流密度和量子效率可提高多达两个数量级.另外,还研究了最优厚度比随有机层特征陷阱能量、总陷阱密度和载流子迁移率之间的     

双层有机电致发光器件有机层厚度优化的数值研究

在陷阱电荷限制电流传导理论的基础上,提出了双层有机电致发光器件的数值模型,研究了结构为"阳极/空穴输运层(HTL)/发光层(EML)/阴极"的器件中电流密度和量子效率随有机层的特征陷阱能量、陷阱密度和载流子迁移率的依赖关系. 研究发现,对于给定的HTL和EML的特征陷阱能量、陷阱密度和载流子迁移率,存在一个最优的HTL和EML之间的厚度比率,在此最优厚度比下,器件的电流密度和量子效率达到最大.通过有机层厚度的优化,器件的电流密度和量子效率可提高多达两个数量级.另外,还研究了最优厚度比随有机层特征陷阱能量、总陷阱密度和载流子迁移率之间的定量关系.     

采用Al2O3/ITO阳极的有机电致发光器件

在采用α-naphtylphenyliphenyl diamine (NPB)和 tris-8-hydroxyquinoline almninura (Alq3 材料的双层有机电致发光器件(OLED)中,在阳极与有机层间插入纳米级厚度的氧化铝作为缓冲层来提高器件的效率.研究了氧化铝的厚度对器件性能的影响,并提出一种模型解释该现象.实验发现,当氧化铝的厚度为 0.3 nm 时,器件的亮度提高 30%,同时在相同电压下,提高了器件电流、量子效率与能量效率,同时降低了器件的阈值电压.相信由于简单与高效,该工艺会对 OLED 技术有很好的影响.     

数值分析发光材料性质对OLED电流和亮度的影响

以具有指数分布的陷阱电荷限制电流为基础,用数值方法定量分析了单层有机电致发光器件(OLED)发光材料陷阱特性和发光层厚度对器件电流和亮度的影响。结果表明,电流密度和亮度随陷阱分布特征能级和有机层厚度的增大指数减小,并与总陷阱密度的1次方成反比,1为陷阱分布特征参数。     

基于LiF/Al/F4-TCNQ/NPB电荷产生层的叠层有机电致发光器件的特性研究

采用结构为LiF/Al/F4-TCNQ/NPB的电荷产生层,制备出了双发光单元叠层有机电致发光器件(OLED:Organic Light Emitting Device)。通过对比实验发现当F4-TCNQ层的厚度为8nm、Al层的厚度为5nm时,电荷产生层产生电荷的能力较强且具有良好的透光率。基于此,本文制备了发光层为CBP:6%Ir(ppy)3的叠层OLED,通过与单发光单元OLED的性能比较发现:采用LiF/Al/F4-TCNQ/NPB作为电荷产生层制备的叠层OLED的最大电流效率与功率效率分别为51.6cd/A、28.4lm/W,为单发光单元OLED的2.16倍、1.8倍,此外采用这种结构的电荷产生层有效解决了叠层OLED由于工作电压高而导致功率效率并未得到提升的问题;另一方面,采用有机材料F4-TCNQ代替传统无机金属氧化物作为电荷产生层中的电荷产生部分,能够避免无机金属氧化物高温升华对Al层薄膜的破坏,提升了器件的效率并且降低了器件的roll-off现象。     

数值分析发光材料性质对OLED电流和亮度的影响

以具有指数分布的陷阱电荷限制电流为基础，用数值方法定量分析了单层有机电致发光器件（OLED）发光材料陷阱特性和发光层厚度对器件电流和亮度的影响。结果表明，电流密度和亮度随陷阱分布特征能级和有机层厚度的增大指数减小，并与总陷阱密度的1次方成反比，1为陷阱分布特征参数。     

一种双亚单层的有机白色发光器件

制备了一种多层有机电致发光器件,其结构为ITO/m-MTDATA(45nm)/NPB(10nm)/DPVBi(15nm)/C545T(Xnm)/DCM2(Ynm)/Bhen(20nm)/Alq3(15nm)/LiF(1.0nm)/Al(200nm)。荧光材料C545T和DCM2以亚单层的方式插入蓝光发光层DPVBi后,通过改变双亚单层的厚度,观察器件性能的变化。当X/Y=0.05nm/0.05nm时,器件在8V的电压下最大发光效率是5.50cd/A,在13V的电压下最大的亮度是12 980cd/m2。研究了亚单层厚度的变化对器件的发光亮度、效率和光谱的影响。从实验结果中对比分析了三种器件的电流密度-电压曲线、亮度-电压曲线、电致发光光谱图和色坐标。从其中总结规律,对有机发光器件制作有一定的指导作用。     

有机发光器件的一种失效机制

制备了结构为铟锡氧化物(ITO)/NPB/插入层/Alq/LiF/Al的有机电致发光(EL)器件,测量了器件发光随电压变化的光谱和电压-电流-亮度特性,观察到这种结构器件在电压升高的过程中总是在某电压附近有一个光谱、亮度和效率等性能突变的不可逆过程,这是由于在发光区域附近的纳米薄层材料将导致电荷在该区域的局部聚集,并引起该薄层材料局部破坏。这一失效的机制表明,尽管在器件制备过程中可能需要在器件中使用几纳米厚的有机层,但是应当考虑尽量避免,以使器件内载流子分布合理,避免此类失效过程发生。     

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.     

具有新型空穴缓冲层材料TiO2的有机薄膜发光器件

以溶胶凝胶法制备的TiO2作为空穴缓冲层．在结构为ITO／TiO2／NPB／Alq／LiF／A1的器件中,改善了器件的发光效率。研究了TiO2厚度对器件发光特性的影响。在电流密度为100mA／cm^3时,有缓冲层的器件发光效率为5cd／A,而没有缓冲层的器件发光效率为3．45cd／A,有TiO2缓冲层的器件发光效率有了明显提高。     

NPB层嵌入MgF_2超薄层对OLED性能的影响

将MgF2超薄层嵌入有机电致发光器件(OLED)的空穴传输层NPB中,制备了结构为ITO/NPB(10nm)/MgF2(xnm)/NPB(20nm)/Alq3(30nm)/Al(30nm)的一系列OLED。测试结果表明,合适厚度的MgF2可有效降低器件启亮电压,提高器件的发光效率。MgF2厚度为0.5nm的器件启亮电压只有2.3V,较未嵌入MgF2器件降低2V;MgF2厚度为1.0nm的器件最大电流效率达到3.93cd/A,最大光功率效率达到1.58lm/W,较未嵌入MgF2器件分别提高95%和110%。     

BCP的厚度对OLED性能的影响

设计了一种有机电致发光器件（OLED）结构：ITO／NPB（50nm）／BCP（x）／Alq3（50mm）／LiF（0．5mm）／Al（120nm）。在实验中改变BCP的厚度,调整电子和空穴的注入平衡,控制发光层（EML）。研究发现：当BCP的厚度为0nm时,器件为典型的双层OLED结构,光谱为绿色的Alq3特征光谱;当厚度为8nm或8nm以上时,发光区完全基于NPB层,器件为蓝色发光;当厚度在1nm到8nm时,NPB层和Alq3层对发光都有贡献,EL谱线包括蓝光发射和绿光发射。BCP层起到了调节载流子复合区域和改变器件发光颜色的作用,因此控制BCP的厚度可以改善器件的性能。     

LiF层对ITD/Alq~3/LiF∶Al器件性能的影响

分别制备了4种有机电致发光器件(OLEDs):ITO/Alq3/Al;ITO/Alq3/LiF(1.0nm):Al;ITO/Alq3/LiF(1.5nm)∶Al;ITO/Alq3/LiF∶(2.0nm)Al。研究了LiF的引入对金属电极与发光层界面的影响以及各种不同的界面态对器件发光性能的影响。研究结果表明:适当的LiF厚度的引入不仅可以改善器件的界面特性,而且可以提高器件的发光亮度及发光效率。     

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.     

电子传输层厚度对LiBq4蓝色有机电致发光器件的影响

制备了以LiBq4为发光层,结构为ITO/CuPc/TPD/LiBq4/Alq3/LiF/Al的器件.器件的电致发光(EL)光谱与LiBq4薄膜的光致发光(PL)光谱相同,峰值波长均为492nm.改变电子传输层Alq3的厚度时,器件的电流-电压特性及发光光谱随之发生变化,当电子传输层的厚度为5nm时,既可以避免电子传输层的发光,又可以降低器件的工作电压.     

CdS薄层对有机电致发光器件性能的影响

将光电材料硫化镉(CdS)薄层插入到结构为ITO/NPB/Rubrene/NPB/DPVBi/Alq3/LiF/Al的白光有机发光器件(OLED)的Alq3和LiF之间,研究了CdS对OLED性能的影响。结果表明,0.1nm厚的CdS插入Alq3和LiF之间的器件性能最好。器件电压从7 V变化到14 V时,色度均在白光的中心区域;当电压为7V时,器件的最大电流效率为9.09cd/A;当电压为14V时,器件的最大亮度为16 370cd/m2。不加CdS时,当电压为8V时,器件的最大效率为5.16cd/A;当电压为14V时,最大亮度为6 669cd/m2。加CdS的器件比不加CdS的器件最大效率提高了1.76倍,最大亮度提高了2.42倍。     

调整有机层厚度制作高效率的电致蓝光器件

介绍利用优化有机膜厚度的方法,制作了发光效率较高的有机电致蓝光器件.器件的结构为:ITO/2T-NATA/NPB/DPVBi/TPBi/Alq3/LiF/Al,当2T-NATA,NPB,DPVBi,TPBi,Alq3,LiF的厚度分别为15 nm,10nm,20 nm,15 nm,25 nm,0.6 nm时,器件的性能最好.在电压为12 V,电流密度为537 mA/cm2时·亮度达到最大为13 540 cd/m2.在电压为7 V,电流密度为22 mA/cm2时,器件的最大电流效率为4.48 cd/A.且器件的开启电压较低,在4 V工作电压下,亮度达到4.82 cd/m2.电压在5～12 V的范围内,发光色度几乎不随驱动电压或电流密度的改变而改变,稳定在x=0.17,y=0.16附近,处于蓝光中心区域.