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。     

利用辅助掺杂改善红光有机电致发光器件的性能

以Coumarin(C545)做辅助掺杂剂,制作了结构为氧化铟锡(ITO)/N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4,-4′-二胺(NPB)/8-羟基喹啉铝(Alq3):C545:4-二氰亚甲基-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久咯呢定基-9-烯基)-4H-吡喃(DCJTB)/Alq3/LiF/Al的红光有机电致发光器件(OLED).研究了不同掺杂质量分数对器件性能的影响,结果发现,掺C545和DCJTB的器件性能与只掺DCJTB的器件相比较,其色纯度、亮度及效率均有所提高,器件性能的改善主要是由于掺入的C545提高了由基质Alq3向红光染料DCJTB进行能量传递的效率.     

空穴传输层NPB中掺杂Alq3制备高性能的蓝光器件

研究了在空穴传输层NPB中掺杂Alq3制备高性能的蓝光有机电致发光器件（OLED）。采用传统的材料和结构，在空穴传输层NPB中掺杂Alq3，在掺杂浓度为3％时，OLED的色坐标为（0．17，0．19）、亮度为10770cd／m^2（在13V时）和最大效率为4．1cd／A。在同等条件下，Alq3掺杂降低了开启电压，在7V时亮度达到了118．8cd／m^2。研究分析表明，OLED性能的提高是由于NPB的HOMO能级比Alq3的HOMO能级高，掺杂剂Alq3对空穴有散射作用，阻挡了部分空穴的传输，降低了空穴的迁移率；而Alq3又是很好的电子传输材料，Alq3掺杂提高了空穴和电子在发光层中的注入平衡，有利于激子的形成，从而提高了器件的性能。     

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.     

在NPB中掺杂Alq_3改善有机电致发光器件的性能

在空穴传输层N,N′-diphenyl-N,N′-bis-1-naphthyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine(NPB)中掺杂电子传输材料Aluminium-tris-8-hydroxy-quinoline(Alq3)制备了有机电致发光器件。当掺杂浓度低于5%时器件仍为蓝光发射,但与同等结构没有掺杂的器件相比,蓝光器件的亮度提高了近20%,达到了12460cd/m2,外量子效率提高了15.5%。随着掺杂浓度的增加,光谱发生了从蓝光到绿光的红移,这种掺杂方案能够改善空穴和电子的注入平衡,使得空穴和电子在发光层中能够有效地复合,器件的色度、亮度和效率都有了相应的改变。     

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PEDOT:PSS掺杂MoO3修饰有机电致发光器件性能的研究

有机电致发光器件因具有质量轻、亮度高、柔性 、宽视角和响应速度快等优点已经成 为下一代平板显示和照明领域的潜在主流技术。本文证实了MoO₃掺杂于PEDOT:PSS作为空 穴注入 层时,可以改善器件性能。与未掺杂器件相比,掺杂器件的亮度和效率显著提高,启亮电压 降低0.5 V。AFM,透光性和单空穴器件实验表明,当在ITO和空穴传 输层之间插入PEDOT:PSS :MoO₃后,由于修饰了ITO表面膜形貌,增加了绿光区透光性以及降低了空穴注入层电阻 从而提高了器件的性能。     

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.     

基于Ir(ppy)2acac的掺杂浓度对 OLED器件发光性能影响研究

制备了结构为:ITO/MoO3(40nm)/NPB(40nm)/TCTA(10nm)/CBP:Ir(ppy)2acac(x%)(30nm)/BCP(10nm)/Alq3(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)的器件,Ir(ppy)2acac为绿色磷光染料,x分别为4%、6%、8%、10%。通过调节绿色磷光染料的掺杂浓度,对器件的发光性能进行了研究,发现在掺杂浓度为8%,亮度为490cd/m2,器件获得最高电流效率为69.43cd/A,相比4%的器件高出27.5%。分析原因是掺杂浓度越高,载流子在绿色染料上复合的几率越高;CBP与Ir(ppy)2acac的LUMO能级均为2.5eV,注入主体CBP上的电子可以直接传递给掺杂染料,避免电子对掺杂染料传递过程中的能量损失;较高的掺杂浓度更有利于载流子的传输。然而,较高的掺杂浓度会引起三线态激子的猝灭效应。另外,由于TCTA、BCP为载流子阻挡材料,具有较高的三线态能量,可以将载流子和激子限制在发光层内。     

发光层混合掺杂的白光OLED器件

制备了白光OLED器件,器件结构为:ITO/2T-NATA(15nm)/NPB(25nm)/ADN:TBPe[(20-x)]nm、ADN:TBPe:DCJTB(xnm)/Alq3(20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。研究了ADN:TBPE:DCJTB层厚度从0～8nm变化时对器件发光的影响。实验结果表明,当ADN:TBPE:DCJTB层厚度为0时,器件发蓝光;随着ADN:TBPE:DCJTB层厚度的增加,器件发光的色坐标从蓝光区进入白光区,在ADN:TBPE:DCJTB层厚度为6～8nm时得到色坐标较好的白光器件。     

Role of hole injection layer in intermediate connector of tandem organic light-emitting devices

In this work, we demonstrate three kinds of intermediate connectors (ICs) having a general configuration of “LiNH₂-doped 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BPhen)/hole injection layer (HIL)/N,N′-diphenyl-N,N′-bis(1-naphthyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (NPB)”, in which the HIL is 1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene hexacarbonitrile (HAT-CN), MoO₃ or MoO₃-doped NPB, respectively. Tandem organic light-emitting devices (OLEDs), vertically stacking two electroluminescence units, are fabricated using these intermediate connectors in between. The results show that, higher power efficiency is achievable in the cases of utilizing HAT-CN and MoO₃-doped NPB as HILs in the intermediate connectors versus MoO₃, whereas higher current efficiency can be obtained in the cases of using MoO₃ and MoO₃-doped NPB versus HAT-CN. We use the current density–voltage and low frequency differential capacitance–voltage measurements and find that the HILs primarily influence the voltage drop and the charge generation capability of intermediate connectors. The correlation between the effectiveness of intermediate connectors and the performances of tandem OLEDs is established, which can shed light on choosing suitable component materials to optimize the intermediate connectors.     

高效率非掺杂型白色有机电致发光器件

制备了基于rubrene超薄层和NPBX做激子阻挡层的高效率的非掺杂型白色有机电致发光器件.器件结构为:ITO/2T-NATA(20 nm)/NPBX(25-d nm)/rubrene(0.2 nm)/NPBX(d nm)/DPVBi(30 nm)/Alq(30 nm)/LiF(0.5 nm)/Al.器件的电致发光光谱依靠激子阻挡层NPBX厚度d的变化而变化,当NPBX厚度d为5 nm时,器件色坐标从7 V变化到16 V时均在白光的中心区域,有最大电流效率7.91 cd/A(V=7 V)和最大亮度13 540 cd/m2 (V=16 V).     

高效高亮度硅基顶发射有机电致发光器件的研制

以半透明超薄金属银作为阴极,紫外臭氧处理的厚金属银作为阳极,制备了高效率高亮度的黄光硅基顶发射有机发光器件。当电压为9V时,器件的最大电流效率为4.9cd/A,当电压为17V时,器件的亮度达到14 040cd/m2。通过增加掺杂浓度及阳极厚度对器件结构进一步优化后,器件性能显著提高,其电流效率在外加电压为10V时达到11cd/A,相应亮度为21 748cd/m2.顶发射器件中存在的微腔效应能有效提高器件的发光效率以及亮度,但是也会使器件的共振波长随着观察视角的增大而蓝移。由于采用合适的发光材料,本实验制备的器件的发光峰值在0°~75°视角范围内几乎没有变化。     

一种新的多发光层白色有机电致发光器件

采用多发光层结构,将一种新型的黄橙色荧光染料2-溴-4-氟苯乙烯-8-羟基喹啉锌(BFHQZn,(E)-2-(2-bronw-4-fluorostyryl)quinolato-Zinc)与蓝色9,10-二-2-蔡蔥(ADN)组合在一起实现白光.研究了插入4,4-N,N-二咔唑联苯(CBP)对器件色度的影响,通过改变发光...     

通过引入电子阻挡层的高效率的有机磷光白光器件

以CBP作为母体材料,绿色磷光染料Ir(ppy)3作为敏化剂,以荧光染料rubrene作为受主,制备了结构为ITO/2T-NATA(25 nm)/ NPBX (25-d nm)/ CBP:5%Ir(ppy)3:0.5%Rubrene(8 nm)/NPBX(d nm)/DPVBi(30 nm)/TPBi(20 nm)/Alq(10 nm)/LiF(1 nm)/Al的白光器件.在器件中,敏化剂Ir(ppy)3、荧光染料rubrene的浓度分别为5.0 wt%和0.5 wt%,发光层的厚度选择8 nm,通过调整两层NPBX的厚度来改善器件的性能,得到了比较理想的白光发射.当d的厚度为10 nm 时,器件在7 V的电压下最大电流效率达到11.2 cd/A,在17 V的电压下其最大亮度达到28 170 cd/m2,色坐标为(0.37,0.42),处于白光区.     

Bright green organic light-emitting devices having a composite electron transport layer

A bright green organic light-emitting device employing a co-deposited Al-Alq₃ layer has been fabricated. The device structure is glass/indium tin oxide (ITO)/ N, N′-diphenyl-N, N′- (3-methylphenyl)-1, 1′-biphenyl-4, 4′-diamine (TPD)/tris(8-quinolinolato) aluminum (Alq₃)/ Al-Alq₃/Al. In this device, Al-Alq₃ is used as electron transport layer (ETL). The device shows an operation voltage of 6.1 V at 20 mA/cm². At optimal condition, the brightness of a device at 20 mA/cm² is 2195 cd/m² achieved a luminance efficiency of 5.64lm/W. The result proves that the composite Al-Alq₃ layer is suitable for the ETL of organic light-emitting devices (OLEDs).     

石墨烯掺杂Cs2CO3作为高效电子注入层的OLEDs性能研究

研制了石墨烯掺杂Cs₂CO₃(Cs₂CO₃:Graphe ne )作为高效电子注入层、结构为ITO/N,N′-bis-(1-naphthyl) -N,N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (NPB)(50 nm)/tris-(8-hydroxy quinoline)-aluminum Alq₃(80 nm)/Cs₂CO₃:Gra phene (mss 20% 1nm)/Al(120 nm)的OLEDs。将其与标准器件ITO/NPB(50 nm)/Alq₃(80 n m)/LiF(0.5 nm)/Al(120 nm)作性能比较,研究石墨烯掺杂在Cs₂CO₃中作为电子注入层 对 OLEDs性能的影响。结果表明,基于Cs₂CO₃:Graphene结构作为电子注入层的器 件效率要高于LiF作为电子注入层的器件,其最大电流效率达到2.02 cd/A, 是标准器件的2.59倍;亮度也高于LiF作为电子注入层的器件,在10 V时达 到最大值7690cd/m²,是标准器件最大亮度 的2.07倍。性能得到提高的主要机理是由于Cs₂CO₃:Graphene的引入提高了电子注入效率。     

蓝光OLED的掺杂研究

采用蓝色发光材料ADN为主体发光材料、BAlq3为掺杂材料,通过改变BAlq3的掺杂浓度制备了结构为ITO/NPB/ADN:BAlq3/Alq3/Mg:Ag的一系列蓝光有机发光器件(OLED).研究了器件各有机层之间的能级匹配和BAlq3的掺杂浓度对载流子注入、传输、复合以及发光色纯度的影响.实验结果表明,空穴阻挡材料BAlq3的掺入显著影响OLED的电流密度、发光亮度、发光效率和发光光谱,当BAlq3的掺杂浓度为25%时,OLED的发光效率为1.0 lm/W,发光光谱的峰值为440 nm,色纯度为(0.18,0.15),未封装器件的半衰期为950小时,器件同时满足了高效率和高色纯度的要求.     

Optoelectrical characteristics of organic light-emitting devices fabricated with different cathodes

Organic light-emitting devices (OLEDs) with various cathode structures were prepared on indium tin oxide (ITO) substrates by vacuum sublimation technique, and the effects of the device cathodes on the electroluminescence (EL) characteristics of OLEDs were studied in terms of the luminance, efficiency, driving voltage and threshold voltage. The results demonstrate that the optical and electrical performance of OLEDs depend on the properties of the devices' cathodes and the characteristics of the cathode–organic interface and the organic–organic interface. The optoelectrical performance of a device with composite cathodes is better than that of the devices with metal alloy and pure metal cathodes. The improvement in the device performance can be attributed to a more efficient electron injection at the cathode–organic interface, a better balanced hole and electron recombination in the light-emitting layer and fewer accumulated charges near the organic–organic interface.