H2O对OLEDs寿命影响的探讨

根据Alq3^ 的不稳定性模型,通过水分子的电离产生OH^-,然后在Alq3层中引入Alq3^ 陷阱的方法,分析了器件中水气的存在对器件寿命的影响,表明当OLEDs内水浓度达到一定值时,才会对OLEDs寿命产生显著影响,而且寿命与H2O的浓度成反比,与电场强度的指数成反比。     

LiF作电子注入缓冲层对有机电致发光器件电容的影响

已经有多种方法分析了LiF作为电子注入缓冲层对有机电致发光器件的影响,用LiF/Al双层阴极和发光层Alq3制成的有机电致发光器件(OLED),可以降低器件的开启电压,提高器件的发光效率、发光亮度。文章主要对OLEDs(A):Al/Alq3/ITO和(B):Al/LiF(1nm)/Alq3/ITO的C-V特性进行了研究,当在阴极和发光层Alq3之间加上1nm厚的LiF层作为电子注入缓冲层以后,器件的电容由不加LiF时的72500pF减小到12500pF,由于电容的减小,有效地降低了器件的功耗,进而提高了器件的寿命,节约了能源,进一步改善了器件的性能。     

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。     

器件结构与有机ELD发光效率和寿命

描述了有机EL器件结构设计与其效率和寿命的关系,混合型结构的有机ELD的效率和寿命要比传统异质结构器件高得多。采用阳极buffer layer(如CuPc),阴极buffer layer(如LiF)以及向HTL（空穴传输层）中的染料掺杂也会明显提高效率并增加寿命,比较了不同阴极接触模式,如Al:Li/Alq3,Al/LiF/Alq,Al/LiF:Alq3/Alq3及Al/Li:Alq3/Alq3等对器件效率及寿命影响差异,结果表明,无论哪种阴极接触模式都会提高器件的效率及寿命,而对阳级buffer layer或引入染料掺杂模式,均可以控制或调整空穴的注入,阴极buffer layer是为了增加电子注入,两者目的都是为了防止或减少在发光分子（如Alq3)中被称之为“空穴阳离子”（如[Alq3]^ )的不稳定剂的产生。     

C_(60)作激子阻挡层的有机发光二极管

制备了结构为ITO/CuPc(25nm)/NPB(40nm)/Alq3(xnm)/C60(ynm)/LiF(1nm)/Al(100nm)的有机发光二极管(OLEDs),研究了C60插入层对器件性能的影响。结果表明,在无C60的器件中,当Alq3层较厚时,器件的电流密度-电压(J-V)曲线右移,不利于获得高功率效率;当Alq3层较薄时,又会导致激子在LiF/Al阴极的严重淬灭。实验优化得出,在无C60的器件中,Alq3厚为45nm的器件可获得最高的功率效率。在Alq3与LiF之间插入15nmC60层后,对器件的J-V曲线几乎没有影响,但C60层阻挡了激子向阴极扩散,减少了淬灭。当在Alq3厚度为45nm的器件的Alq3和LiF间插入15nmC60层后,可使器件获得更高的功率效率,尤其是插入15nmC并将Alq厚度降至30nm,获得了最大的功率效率。     

退火处理对ITO表面特性及有机发光器件性能的影响

为了改善有机发光器件（OLEDs）的性能，在0～600℃不同温度下对ITO透明导电玻璃进行了退火处理。SEM观察到随退火温度的升高，ITO表面粗糙度增加；四探针电阻测试结果显示，在300℃以上温度退火后ITO表面电阻率有明显增加。用退火前后的ITO玻璃作为阳极制备了OLEDs，器件结构为ITO／TPD／Alq3／Al，比较器件的电流密度-电压特性曲线测试结果表明，ITO薄膜的热处理温度对OLEDs性能有显著的影响。     

DMQA浓度对OLEDs光电性能的影响

为了探讨DMQA掺杂浓度对有机发光器件（OLEDs）光电性能的影响,采用器件结构ITO/PEDOT：PSS/TPD/Alq3：DMQA/LiF/Al,在0.28~4.5 wt%范围内改变DMQA的掺杂浓度,考察了器件的光电性能变化。结果显示,随着升高DMQA掺杂浓度,器件表现为电流略有下降,说明DMQA对载流子传输起阻挡或者陷阱作用;器件发光效率下降明显,说明DMQA分子间作用力较强,存在浓度淬灭效应,而且,器件发光光谱在570~610 nm区间存在肩峰,其强度随着DMQA浓度增加逐步增大,据此推断该肩峰来自于DMQA激基缔合物发射。     

基于不同掺杂浓度双量子阱OLED的磁电阻效应

采用1.5%,4.0%和6.0%3种不同的C-545T的掺杂浓度,在常温下制备了一种双量子阱结构的有机电致发光器件(OLEDs),其结构为ITO/2T-NATA(21nm)NPBX(50nm)/[Alq3:C-545T(20nm)/Alq3(3nm)]2/Alq3(17nm)/LiF(0.5nm)/Al,并研究了它们的磁电阻(MR,magne-toresistance)特性。实验结果表明,在室温以及相同的磁场强度和相同电压作用时,掺杂浓度越大,电阻率越小;且随着电压的增加,电阻率逐渐减小;C-545T掺杂浓度为6.0%的器件在V=10V和B=0mT时,器件的电阻率为42.24×103Ω.m;在10V驱动电压的作用和相同磁场强度下,掺杂浓度越小,器件的MR越小,且变化量较大;1.5%掺杂浓度的器件在50mT时获得的MR为-18.36%,且都表现出负磁阻特性。     

MgF2/Se薄膜封装层对OLED性能及寿命的影响

有机电致发光器件(OLEDs)在使用过程中,易受到 空气中水汽、氧气及其它污染物的影响从而导致其工作寿命降低。本文将具有良好光透过率 和热稳定性的MgF₂薄膜与在水汽和氧气中具有良好稳定性的Se薄膜通过真空蒸镀制成复 合薄膜作为OLEDs的封装层,以达到提高器件使用寿命的目的。器件各功能层蒸镀完成后, 保持真空度(3×10－4 Pa)不变,在阴极表面蒸镀MgF₂/Se薄 膜封装层。比较 了绿光OLED器件(器件结构为ITO/CuPc/NPB/Alq₃:C-545T/Alq ₃/LiF/Al)封装前后的亮度-电压-电流密度特性、电致发光光谱及寿命。研究 发现,经过MgF₂/Se封装后,器件的电流密度-电压特性、亮度和发光光谱几乎没 有受到影响,二者的光谱峰都在528 nm处,色坐标(CIE)分别为(0.3555,0.6131)和(0.3560,0.6104),只是起亮电压由3V变为4V;器件的寿命由原来的175h变为300h,提高了1.7倍 。因此,MgF₂/Se薄膜是一种有效的OLEDs无机薄膜封装层。     

用ZnS薄膜作为空穴缓冲层的高效率有机发光二极管

用磁控溅射方法制备的ZnS薄膜作为有机发光器件(OLEDs)的空穴缓冲层,使典型结构的 OLEDs(ITO/TPD/Alq/LiF/Al) 的发光性能得到改善.ZnS 缓冲层厚度对器件性能影响的实验结果表明,当ZnS缓冲层厚度为 5 nm 时,器件的亮度增加了2倍多;当ZnS缓冲层厚度为5、10 nm时,器件的发光电流效率增加40%.研究结果表明 ZnS 薄膜是一种好的缓冲层材料,它能够提高器件的发光效率,改善器件的稳定性.     

硫系玻璃薄膜封装层对OLED寿命的影响

在高真空条件下(3×10-4Pa),利用硫系玻璃(Se,Te,Sb)薄膜封装材料对有机电致发光器件(OLED)进行原位封装,有效避免了传统封装方法难以避免的水、氧危害,以达到延长器件寿命的目的。实验对比了正常封装与增加Se、Te、Sb薄膜封装层后器件的性能,对比实验中封装过程都未加干燥剂。研究发现Se、Te、Sb薄膜封装层分别可以使器件的寿命延长1.4倍,2倍,1.3倍以上;采用封装层对器件的电流-电压特性、色坐标等光电性能几乎不产生影响,但影响了器件散热,薄膜封装层使器件的击穿电压、最高亮度等参数稍有下降。     

NPB/Alq3双层有机电致发光器件薄膜厚度与器件性能的优化

研究了以NPB为空穴传输层、Alq₃为发光层的双层异质结有机电致发光器件的薄膜厚度对器件性能的影响.制备了一系列具有不同NPB和Alq₃厚度的器件并测试了其电致发光特性.结果表明,器件电流随Alq₃与NPB厚度变化的关系并不相同.不同有机层厚度双层器件的电流机制符合陷阱电荷限制(TCL)理论,随外加电压的增大,器件电流经历了欧姆电导区、TCL电流区、陷阱电荷限制-空间电荷限制(TCL-SCL)过渡区三个区域的变化.当有机层厚度匹配为NPB(20nm)/Alq₃(50nm)时可以获得性能优良的器件.器件的流明效率-电压关系曲线的变化规律是在低电压区较快达到最大值,然后随电压的增加逐渐降低.     

微结构调控对Dy~(3+)掺杂GeSe_2-Ga_2Se_3-CsI玻璃红外发光性能的影响

采用传统熔融-淬冷法制备了掺杂O.1 mol%Dy~(3+)的GeSe_2-Ga_2Se_3-CsI玻璃,研究了其热稳定性、透过光谱和红外发射光谱,用拉曼光谱表征了玻璃结构.结果表明:在808 nm激发下,玻璃近红外发射荧光中心位于1.3μm,荧光半峰宽约90 nm;Dy~(3+)的1.3μm发光性能(~6F_(11/2)·~6H_(9/2)→~6H_(15/2)跃迁)由玻璃Dy~(3+)局域环境所决定.当I/Ga摩尔比固定为1时,Dy~(3+)的1.3μm荧光寿命随着[Ge(Ga)I_xSe_(4-x)]、[Ge(Ga)I_4]和[Ga_2I_7]-新的低声子能量基团的形成而增加;当I/Ga摩尔比变化时,微小的玻璃组分变化导致Dy~(3+)局域环境晶体场的变化,从而引起Dy~(3+):1.3 μm发光寿命急剧变化,其最大值可达到2885μs.Dy~(3+)掺杂的GeSe_2-Ga_2Se_3-CsI玻璃可通过微结构调控获得较优良的1.3μm红外光输出.     

基于ADN的非掺杂高效蓝色OLED器件

采用真空蒸镀的方法,制备了以ADN为发光层的高效率非掺杂蓝色有机电致发光器件.器件的结构为ITO/2T-NATA(15 nm)/NPBx(15 nm)/ADN(25+d nm)/BCP(8 nm)/ Alq_3(30 nm)/LiF(0.5 nm)/Al.通过调整ADN层的厚度,研究了器件的发光性能.测试结果表明,器件在6 V电压时电流效率达到最大,为2.77 cd/A;在16 V时亮度达到最大,为7 227 cd/m~2.当ADN的厚度为30 nm、器件的电压从5 V变化到16 V时,色坐标在(0.21,0.32)至(0.19,0.29)之间,均在蓝光区域.

Abstract：

Using ADN as the emitting layer, high efficient undoped blue organic light-emitting diodes(OLEDs) with a typical structure of (ITO)/ 2T-NATA(15 nm)/ NPBx(15 nm)/ ADN(25+d nm)/BCP(8 nm)/Alq_3 (30 nm)/LiF(0.5 nm)/Al were fabricated via thermal vacuum deposition method. This device has a maximum luminous efficiency of 2.77 cd/A at 6 V and maximum luminance of 7 227 cd/m~2 at 16 V. The CIE coordinates of the device are within the blue region when the thickness of ADN is 30 nm and the voltage changes among the range of 6～16 V.     

The doping effect of cesium-based compounds on carrier transport and operational stability in organic light-emitting diodes

The doping effect of cesium compounds (i.e., Cs₂CO₃, CsN₃ and CsF) doped electron injection layer (EIL) on charge transport properties and operational stability of organic light-emitting diodes (OLEDs) was systematically investigated in this work. It has been found that device characteristics and lifetime are highly dependent on the doping constituent materials. The doping of cesium compounds in EIL can improve the charge injection and transport of OLEDs, due to the increase in conductivity and reduction in electron injection barrier. Apart from the difference in electrical characteristics, the operational stability of OLEDs is strongly influenced by the doping mechanism of different cesium compounds in the EILs. The OLED device using Cs₂CO₃ as the n-type dopant for the EIL shows a superiority in both electrical property and operational lifetime.     

Performance and lifetime of vacuum deposited organic light-emitting diodes: Influence of residual gases present during device fabrication

Understanding the influence of residual gases present during vacuum deposition of organic light-emitting diodes (OLEDs) and their effect on the device lifetime and the electrical characteristics of OLEDs is crucial for advancing industrial fabrication. In order to gain a more in-depth understanding, the influence of residual nitrogen, oxygen, and water vapor on lifetime and electrical characteristics is investigated. This is achieved by introducing the residual gases into the evaporation chamber through a needle valve while monitoring the partial pressures with the help of a mass spectrometer. We find that water vapor introduces a series resistance to the OLED while the other gases do not influence the electric characteristics. The presence of oxygen or nitrogen impacts the lifetime of the OLEDs by the same amount. Water vapor introduces an additional, even faster degradation process within the first hours of OLED operation. The electrically stressed OLEDs are analyzed by laser desorption/ionization time-of-flight mass spectroscopy. We identify the dimerisation of BPhen as well as the complexation reaction of α$\alpha$-NPD with an Ir(piq)₂ fragment as sources of device degradation.     

TaN wet etch for application in dual-metal-gate integration technology

Wet-etch etchants and the TaN film method for dual-metal-gate integration are investigated. Both HF/HN O_3/H_2O and NH_4OH/H_2O_2 solutions can etch TaN effectively, but poor selectivity to the gate dielectric for the HF/HNO_3/H_2O solution due to HF being included in HF/HNO_3/H_2O, and the fact that TaN is difficult to etch in the NH_4OH/H_2O_2 solution at the first stage due to the thin TaO_xN_y layer on the TaN surface, mean that they are difficult to individually apply to dual-metal-gate integration. A two-step wet etching strategy using the HF/HNO_3/H_2O solution first and the NH_4OH/H_2O_2 solution later can fully remove thin TaN film with a photo-resist mask and has high selectivity to the HfSiON dielectric film underneath. High-k dielectric film surfaces are smooth after wet etching of the TaN metal gate and MOSCAPs show well-behaved C-V and J_g-V_g characteristics, which all prove that the wet etching of TaN has little impact on electrical performance and can be applied to dual-metal-gate integration technology for removing the first TaN metal gate in the PMOS region.     

有机电致发光器件薄膜封装研究进展

有机电致发光器件(OLEDs)对水汽和氧气非常敏感,渗入OLEDs内的水汽和氧气会腐蚀有机功能层及电极材料,严重影响器件寿命。文中根据OLEDs对封装材料的要求,分析了目前最有前景的OLEDs封装技术———薄膜封装,重点介绍了薄膜封装的分类和研究现状。     

空穴阻挡层对有机发光二极管寿命的影响

为研究空穴阻挡层对有机发光二极管寿命的影响,制备了含有空穴阻挡层的典型双层结构有机发光二极管,其中八羟基喹啉铝(Alq3)为发光层和电子传输层,BCP 为空穴阻挡层.器件的寿命随着发光层的厚度减小而降低,实验结果表明积累在发光层的空穴和激子可能是影响器件寿命的主要原因之一.