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.     

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的高效率超薄层蓝色有机电致发光器件

讨论了基于蓝色荧光染料DSA-ph作为发光层的蓝色有机电致发光器件,器件结构为：ITO/2T-NATA/NPBX/DSA-ph（xnm）/TAZ/Bphen/LiF/Al。通过改变DSA-ph的超薄层厚度,相应器件的性能指标也有所不同。研究表明,在超薄层厚度为0.5nm,驱动电压为4V时,器件的最大发光效率为6.57cd/A;在超薄层厚度为0.3nm时,驱动电压为10V时,器件的最大亮度为5 122cd/m^2。器件的色坐标在（0.17,0.36）附近,属于蓝光发射。     

Bphen作为缓冲层对有机太阳能电池的光电性能影响

选用CuPc(酞菁酮)为供电子的材料,使用Bphen(4,7-二苯基-1,10-邻二氮杂菲)为缓冲层的材料,研究了结构为ITO/PEDOT:PSS/CuPc(20 nm)/C60(40 nm)/Bphen(x)/Ag(100 nm)的有机太阳能电池(OSC).考察OSC性能与缓冲层Bphen厚度之间的关系,优化器件的结构.在标准太阳光照条件下(AM1.5)测量器件的Ⅰ-Ⅴ特性,结果显示,太阳电池的能量转换效率与缓冲层厚度密切相关.采用高真空蒸发的方法,制作了结构为ITO/PEDOT:PSS/CuPc(20 nm)/C60(40 nm)/Bphen(x)/Ag(100 nm)的器件,器件效率随着Bphen厚度的增加先增大后变小,当厚度为0 nm时,效率为0.85%;当厚度为2.5 nm时,效率为1.22%;而当厚度为5 nm时,效率为1.69%;当厚度为7.5 nm时,效率则为0.79%,当厚度为10 nm时,效率则为0%.     

载流子平衡的低压高效有机白光器件

研究了结构为ITO/m-MTDATA:x%4F-TCNQ/NPB/TBADN:EBDP:DCJTB/Bphen:Liq/LiF/Al的有机白光电致发光器件(WOLED)。分别在ITO与NPB间加入高迁移率的m-MTDATA:4F-TCNQ来增强器件的空穴注入,在阴极和发光层间加入高迁移率的Bphen:Liq层增强器件的电子注入,降低驱动电压,提高器件效率。同时,由于注入的电子和空穴数量偏离平衡,器件的效率也会受到影响。实验中,通过调节4F-TCNQ的掺杂浓度来调控空穴的注入和传输,使载流子达到高度平衡。器件的最大电流效率和流明效率分别达到了9.3cd/A和4.6 lm/W。     

新型低压高效叠层有机白光器件

以Bphen:Li/WO3作为电荷产生层制备了低压、高效有机叠层白光器件.实验中,首先在器件中引入高导电性的载流子注入和传输层,有效降低了器件的驱动电压,然后通过电荷产生层垂直堆叠两个低压白光器件,获得了低压、高效有机叠层白光器件.叠层器件性能与单发光单元的器件相比较.其亮度及效率均有大幅提高,叠层器件的最大电流效率达到了17cd/A,在相同的电流密度下,叠层器件的效率约为传统器件的2.3倍.同时由于在叠层结构中引入了高导电性的载流子传输层,有效降低了器件的驱动电压,显著改善了白光器件的流明效率.叠层器件的流明效率相对于单发光单元器件提高了53%.     

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。     

新型低压高效叠层有机白光器件

以Bphen:Li/WO3作为电荷产生层制备了低压、高效有机叠层白光器件. 实验中,首先在器件中引入高导电性的载流子注入和传输层,有效降低了器件的驱动电压,然后通过电荷产生层垂直堆叠两个低压白光器件,获得了低压、高效有机叠层白光器件. 叠层器件性能与单发光单元的器件相比较,其亮度及效率均有大幅提高,叠层器件的最大电流效率达到了17cd/A,在相同的电流密度下,叠层器件的效率约为传统器件的2.3倍,同时由于在叠层结构中引入了高导电性的载流子传输层,有效降低了器件的驱动电压,显著改善了白光器件的流明效率.叠层器件的流明效率相对于单发光单元器件提高了53%.     

具有阶梯势垒的低压有机电致发光器件

在2-t-butyl-9,10-di-(2-naphthyl)anthracene(TBADN)/tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(Alq3)界面及TBADN/4'7-diphyenyl-1,10-phenanthroline(Bphen)界面上插入Gaq薄膜作为阶梯势垒,使有机电致发光器件的电子注入得到改善.由于Gaq(2.9 eV)的LUMO(分子最低空余轨道能级)位于Alq3(3.1 eV)(或 Bphen(3.0 eV))的LUMO和TBADN的LUMO(2.8 eV)之间,形成了从Alq3(或Bphen)经Gaq到TBADN的势垒阶梯,提高了电子注入,进而提高了器件效率.实验表明:与没有阶梯势垒的器件相比,无论是单一电子器件还是完整器件,在相同电流密度下,具有阶梯势垒的器件的电压都有所下降.在电流密度为20 mA/cm2时,当电子传输层为Alq3时,单一电子器件的电压从7.9 V降到4.9 V,完整器件的电压从7 V降到5.8 V;当电子传输层为Bphen时,单一电子器件的电压从4.2 V降到3.1 V,完整器件的电压从6.2 V降到5.1 V.在电流密度为200 mA/cm2,Alq3为电子传输层时,亮度从1 992 cd/m2升到3 281 cd/m2,最高亮度达到3 420 cd/m2,Bphen为电子传输层时,亮度从1 745 cd/m2 升到2 876 cd/m2,最高亮度达到3 176 cd/m2.本文运用能级隧穿理论对上述现象进行了解释.     

有机发光二极管中ADN掺杂ErQ的1.54μm电致发光

自行设计了基于8-羟基喹啉铒(ErQ)为发射层(EMLs)和二硝酰胺铵(ADN)为蓝光主体材料的近红外有机发光二级管.器件的基本结构为(p-Si/NPB/EML/Bphen/Bphen:Cs2CO3/Sm/Au),设计并比较了三套不同发射层结构(ErQ/ADN为双层结构器件,(ErQ/ADN)×3为多层结构器件,ErQ:ADN为掺杂结构器件)的器件.三组器件在一定的偏压下,均可发出1.54μm的光,对应三价铒离子4I13/2→4I15/2的跃迁.其中,ADN:ErQ(1∶1)掺杂结构的近红外电致发光强度是ADN/ErQ双层结构中的三倍.此外,不同掺杂浓度的ADN:ErQ复合膜做了以下表征:吸收谱、光致发光谱和荧光寿命谱.实验结果证实了在近红外电致发光过程中存在从ADN主体分子到ErQ发射分子的高效率的能量转移.     

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...     

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.     

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。     

Efficient double-emitting layer inverted organic light-emitting devices with different spacer layers

Double-emitting layer inverted organic light-emitting devices (IOLEDs) with different spacer layers were investigated, where 2,20,7,70-tetrakis(carbazol-9-yl)-9,9-spirobifluorene (CBP), 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP), 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (Bphen) and 4,40,400-tris(N-carbazolyl)-triphenylamine (TCTA) were used as spacer layers, respectively, and GIr1 and R-4b were used as green and red guest phosphorescent materials, respectively. The results show that the device with BCP spacer layer has the best performance. The maximum current efficiency of the BCP spacer layer device reaches up to 24.15 cd.A-1 when the current density is 3.99 mA.cm-2, which is 1.23 times bigger than that of the CBP spacer layer device. The performance is better than that of corresponding conventional device observably. The color coordinate of the device with BCP spacer layer only changes from (0.625 1, 0.368 0) to (0.599 5, 0.392 8) when the driving voltage increases from 6 V to 10 V, so it shows good stability in color coordinate, which is due to the adoption of the co-doping evaporation method for cladding luminous layer and the effective restriction of spacer layer to carriers in emitting layer.     

DPVBi高效、高亮度非掺杂蓝色有机电致发光器件

以典型蓝色发光材料—联苯乙烯衍生物(4,4′-bis(2,2′-diphenylvinyl)-1,1′-biphenyl,DPVBi)为发光层,采用MoO3为阳极缓冲层制备了结构简单的非掺杂型蓝色有机电致发光器件,得到了低压启动,效率、亮度和色度俱佳的蓝色发光器件。器件启亮电压为3.4V,最高外量子效率为3.2%,最高亮度达到15 840cd/m2,器件色坐标为(0.15,0.15)。高性能器件的获得归因于MoO3缓冲层的插入在阳极/有机层间形成了良好的欧姆接触。     

Effect of lithium and silver diffusion in single-stack and tandem OLED devices

A study of metal (Li, Ag) diffusion has been carried out in an archetypal OLED device based on N,N′-di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine|tris(8-hydroxyquinolinato) aluminum|4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (NPB|Alq₃|Bphen). Using single-stack and two-stack tandem OLED structures with variations of layer thicknesses and metal layer placements, we have found that Ag vapor-deposited on Alq₃ layer can diffuse or penetrate deep into Alq₃, up to ∼2,000 Å, causing luminescence quenching. This diffusion can be substantially prevented by a thin layer of Li or Bphen deposited on Alq₃ prior to the deposition of Ag. In contrast, Li diffusion in either Alq₃ or Bphen is limited to about 50–100 Å. Li appears to be able to diffuse into Bphen irrespective of the order of Li and Bphen depositions.     

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。