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.     

基于新型共基质电子传输层的有机发光器件

研究了Liq:Bphen混合层的电子传输特性.采用该混合层作为共基质电子传输层制备了结构为[ITO/m-MTDATA/NPB/Alq3/Liq(33%):Bphen/LiF/Al]的有机发光器件,基于共基质电子传输层的器件驱动电压比传统器件降低了13%而效率却提高了21%.研究袁明通过优化混合层的掺杂浓度,可以显著提高电子传输层的导电率,降低驱动电压,从而提高器件的效率.     

基于NPB和Bphen的有机紫外探测器件的性能研究

有机紫外光探测器(Organic Ultraviolet Photodetector,OUV-PD)因质量轻、柔性和成本低等优点已引起广泛关注.以m-MTDATA、NPB和Bphen分别为空穴注入层、给体和受体制备了OUV-PD.器件结构为:ITO/m-MTDATA/NPB/Bphen/LiF/Al,通过优化给受体层的厚度,实现了器件的最优性能.当NPB厚度为60 nm、Bphen厚度为90 nm时器件性能最佳,在光照强度为1.05 mW/cm2、波长为365 nm的紫外光照射下,最大响应度为131 mA/W.同时,结合材料特点和器件结构讨论了工作机理.     

具有复合空穴传输层的高效低压有机电致发光器件

报道了用m-MTDATA掺杂NPB作复合空穴传输层(c-HTL)的高效率、低电压有机电致发光器件(OLED),器件的最高发光效率达到了5.3cd/A,比NPB作HTL的器件(3.4cd/A)提高了约50%.这是由于c-HTL具有较低的空穴迁移率,改善了发光层中两种载流子的平衡,从而提高了器件性能.进一步在ITO与c-H...     

以ZnO为空穴缓冲层的高效率有机电致发光器件

研制了在传统双层有机电致发光器件(OLED) ITO/NPB/AlQ/Al的阳极与空穴传输层间加入ZnO缓冲层的新型器件.研究了加入缓冲层后对OLED性能的影响,并比较了新型与传统OLED的性能,结果表明,新型器件比传统器件的耐压能力有了显著提高;当电压达到7 V时,发光效率提高了35%.分析认为,ZnO缓冲层的加入,改善了界面, 减少了漏电流,并且阻碍了空穴的注入,有利于改善空穴和电子的注入平衡,提高复合效率.     

Bphen掺杂Cs_2CO_3作为电子传输层对OLED器件性能的影响

为改善OLED器件的载子注入平衡,本文在其结构ITO/MoO3/NPB/Alq3/Cs2CO3/Al中,分别引入高电子迁移率材料Bphen及Bphen∶Cs2CO3作为电子传输层。通过改变Bphen的厚度以及Bphen中Cs2CO3的体积掺杂浓度,研究其对器件发光亮度、电流密度和效率等性能的影响。实验结果表明,采用Bphen或者Bphen∶Cs2CO3作为电子传输层,均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Bphen的器件,采用25nm的Bphen作为电子传输层,改善了器件的电子注入,使器件的最大电流效率提高112%;采用体积掺杂浓度为15%,厚度为5nm的Bphen∶Cs2CO3作为电子传输层,减小了电子注入势垒,使器件的最大电流效率提高27%,并且掺杂层厚度的改变对器件的电子注入影响很小。该方法可用于OLED器件的阴极修饰,对器件性能的提升将起到一定的促进作用。     

MgF2缓冲层对蓝光OLED性能的影响

为了提高蓝光有机电致发光器件(OLED)的发光性能,将MgF2缓冲层插入ITO阳极与空穴传输层NPB之间,通过优化MgF2的厚度,制备了结构为ITO/MgF2(x nm)/NPB(50nm)/DPVBi:DSA-ph(30nm)/Alq3(30nm)/LiF(0.6nm)/Al(100nm)的高性能蓝光器件。实验结果表明,MgF2厚为1.0nm时,器件性能最佳,对应的器件最大电流效率达到5.51cd/A,最大亮度为23 290cd/m2(10.5V),与没有MgF2缓冲层的标准器件相比,分别提高47.3%和25.2%。对ITO表面的功函数测量结果表明,MgF2缓冲层可以有效修饰ITO表面,降低ITO与NPB之间的势垒高度差,改善空穴的注入效率,从而导致电子和空穴的注入更加平衡,激发机制更高效,实现了高性能的蓝光发射,为实现高效而稳定的全彩显示和白光照明奠定了基础。     

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。     

利用多阱结构改善有机电致发光器件效率

将N,N'-bis-(1-naphthy1)-N,N'-dipheny-1,1'bipheny1 4,4'-diamine(NPB)与bathocuproine(BCP)2种材料以交叠沉积方式组成一种周期性结构作为空穴注入层,制备了结构为ITO/[NPB/BCP]n/AlQ/LiF/Al的有机电致发光器件(OLED).通过改变空穴注入层阱状结构的重复周期数n,可改变载流子复合区域,进而获得近白光和绿光发射.由于该结构能获得更好的载流子注入平衡,具有交叠结构空穴注入层的近白光器件在15 V时亮度达到3 433.8 cd/m2,在电流密度为60.9 mA/cm2时最大发光效率为2.26 cd/A.当周期数n大于3时得到绿光发射,与单空穴注入层ITO/NPB/AlQ/LiF/Al器件相比,交叠空穴注入层可将器件的最大亮度由2 512.8 cd/m2提高到866 1.0 cd/m2,最大亮度效率在20 mA/cm2时达到4.94 cd/A.     

具有新型电子传输层的有机薄膜电致发光器件

将8-hydroxy-quinolinato lithium(Liq)掺入4'7-diphyenyl-1,10-phenanthroline(BPhen)作为n型电子传输层(ETL),将tetrafluro-tetracyano-quinodimethane(F4-TCNQ)掺入4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamono)triphenylamine(m-MTDATA)作为p型空穴传输层(HTL),制作了p-i-n结构有机电致发光器件.为了检验传输层传导率的改善情况,制备了一系列单一空穴器件和单一电子器件.在引入BPhen:33wt% Liq作为ETL后,x% F4-TCNQ:m-MTDATA作为HTL后,器件的电流和功率效率明显改善.与控制器件(未掺杂)相比,性能最佳的掺杂器件的电流及功率效率分别提高了51%和89%,电压下降了29%.这是由于传输层传导能力的提高使得载流子在发光区域达到有效平衡.     

具有新型电子传输层的有机薄膜电致发光器件

将8-hydroxy-quinolinato lithium(Liq)掺入4'7-diphyenyl-1,10-phenanthroline(BPhen)作为n型电子传输层(ETL),将tetrafluro-tetracyano-quinodimethane(F4-TCNQ)掺入4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamono)triphenylamine(m-MTDATA)作为p型空穴传输层(HTL),制作了p-i-n结构有机电致发光器件.为了检验传输层传导率的改善情况,制备了一系列单一空穴器件和单一电子器件.在引入BPhen:33wt% Liq作为ETL后,x% F4-TCNQ:m-MTDATA作为HTL后,器件的电流和功率效率明显改善.与控制器件(未掺杂)相比,性能最佳的掺杂器件的电流及功率效率分别提高了51%和89%,电压下降了29%.这是由于传输层传导能力的提高使得载流子在发光区域达到有效平衡.     

具有高效空穴注入的高电子传输层的白光电致发光器件

以M003或m-MTDATA作为空穴注入层,Alqa或Bphen作为电子传输层组合了4组白色有机电致发光器件.发光层为9,10-bis(2-naphthyl)-2-t-butylanthracene(TBADN)掺杂3%的P-bis(P-N,N-diphenyl-aminos-tyryl)benzene(DSA-ph)作为蓝色掺杂剂和0.05%的4-(dicyanomethylene)-2-t-bul:yl-6-(1,1,7,7,-tetramethyl-julolidy-9-enyl)-4H-pyran(DCJTB)作为红色掺杂剂.研究表明基于M003//Bphen结构的器件大大降低了驱动电压,改善了功率效率,在电流密度为20 mA/cm2时,其值分别为5.43 V和4.54 lm/W.与基于m-MTDA-TA//Alq3结构的器件相比,驱动电压降低了40%,功率效率提高57%.     

新型有机光伏及电致发光器件研究

用物理气相沉积(PVD)的方法制备了结构为ITO／m-MTDATA／Bphen／LiF／Al有机异质结光估器件。在能量为4mW／cm^2的365nm波长的紫外光从ITO电极方向照射下,器件的开路电压、短路电流和填充因子分别为1．3V、0．089mA／cm^2和0．22,对应的能量转换效率为0．64％;在直流电压驱动下,器件表现电致发光(EL)特性,发黄色光,其阈值电压为4V,14V时达到最大亮度为1350cd／m^2,研究证明它来自于有机界面的激基复合物发射。     

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。     

Blue Organic LEDs With Improved Power Efficiency

High-power-efficiency blue fluorescent organic light-emitting devices have been demonstrated by simultaneously doping two hole-conduction layers of 4, 4', 4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino) triphenylamine (m-MTDATA), and N, N^'-diphenyl-N, N'-bis(1-naphthyl)-(1, 1'-biphenyl)-4, 4^' -diamine (NPB) with 2, 3, 5, 6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyano-quinodimethane (F4-TCNQ) as well as doping two ambipolar emission layers with p-bis(p-N, N-diphenyl-aminostyryl) benzene (DSA-Ph). By doping the two host layers with DSA-Ph to form the double emission layer, the current efficiency is enhanced due to the extended emission zone. We further increase the performance by introducing the doping F4-TCNQ into the hole-injection and transporting layers to reduce the transport barrier at the m-MTDATA:F4TCNQ/NPB and to enhance the hole injection and conduction. The luminance and power efficiencies reach 8.9 cd/A and 4.5 lm/W, respectively.