有机微腔发光的研究进展

分别介绍了小分子和聚合物平面微腔发光的发展历史、研究现状和国际上的最新进展,并提出以后的发展方向,指出对微腔的研究不但可以深化人们对空间限域条件下光子与分了相互作用的认识,还可以推动有机EL的实用化进程。     

微腔有机发光器件的设计

介绍了微腔有机发光器件(MOLED)的设计思想、方法和结果。该器件由Alq3作为电子传输层和发光层，TPD作为空穴传输层，ITO作为空穴注入电极，两侧分别分布布喇格反射镜(DBR)和由Al电极形成的金属反射镜。理论设计结果表明，MOLED的峰值光强增强19倍，谱线半宽度从100nm变窄到10nm左右。     

一种微腔有机发光二极管的设计与性能研究

设计了PPV为发光层、Ag和DBR为上下反射镜、结构为Glass/DBR/ITO/PPV/Ag的微腔有机发光二极管。应用特征矩阵法,系统地研究了DBR和银镜的性质对器件性能的影响。结果表明:1)当金属厚度较小时,随着厚度的增加,器件的反射峰值不断增加并且蓝移,但是当厚度达到100 nm后,再增加厚度反射谱基本上没变化;2)随着DBR周期数的增加,器件的反射谱峰值不断增大,峰值半宽度不断变窄。3)器件的EL谱的峰值随着金属反射率的增加不断增大,而随着DBR反射率的增加是先增加后减小的。并给出了不同条件下DBR的最优化选择依据。     

有机微腔蓝光发射二极管的研制

利用玻璃/DBR/ITO/NPB/NPB:二萘嵌苯/TAZ/Alq/Al器件结构,研制了有机微腔蓝光发射二极管.将激光染料二萘嵌苯掺于空穴传输材料NPB中作为发光层,Alq为电子传输层,为防止未参与复合的空穴到达金属电极,在NPB:二萘嵌苯和Alq之间引入一薄层TAZ,所研制的微腔器件的峰值位于456 nm,器件表现为较纯的蓝光发射,色坐标为x=0.165,y＝0.088.微腔器件的最大亮度为2 500 cd/m2,最大发光效率为0.23 cd/A.     

光子晶体微腔发光二极管

光子晶体微腔因其具有增强自发辐射、定向输出和单模工作的能力而受到广泛关注。介绍了光子晶体微腔发光二极管的基本原理、设计、特性、制作及其典型器件。     

用有机混合物的方法优化微腔器件性能

制作了一种新型的有机电致微腔器件,将两种有机材料混合作为发光材料,通过简单改变两种材料的重量比,实现了微调腔长的目的,认为通过合理地调节两种材料的配比,可以实现微腔发光颜色的调节。两种配比的微腔器件均发出半宽很窄的双模发射(8和12 nm),而且调节两种材料的比例后所得光谱的谐振模式和强度均得到改变,但半宽却不变。另外,对比了传统异质结结构微腔和新型微腔的电流电压特性,发现通过将空穴传输材料和发光材料混合后,器件的开启电压得到了很大程度的降低(从7V降到4V)。     

微腔结构顶发射有机白光器件

结合微腔效应,通过调节不同发光层的厚度制作了顶发射有机白光器件.器件结构为Si/Ag/Ag2O/m-MTDATA/NPB/DPVBi/DCJTB:Alq3/Alq3/LiF/Al/Ag,其中DPVBi,DCJTB与Alq3的掺杂层分别作为蓝光和红光发光层,在选定490 nm的谐振波长时,通过调节DPVBi和掺杂层的厚度来实现对器件发光色度的调节.当DPVBi厚度为1 nm,电压为9 V时,器件的色坐标为(0.33,0.34),非常接近白光等能点.此项工作为利用微腔效应制作高效率高亮度顶发射白光器件奠定了基础.     

阻挡层结构的蓝色有机发光二极管

制备了ITO／CuPc/NPB/TPBi/Alq3/MgAg有机发光二极 管,由于阻挡层TPBi对空穴的阻挡作用,器件的电致发光为NPB特征光谱,实现了蓝色发光。器件最大亮度和最大流明效率分别为3700cd/cm^2和0.78 lm/W,CIE色坐标为x=0.110 ,y=0.085,色度纯正。然而器件显现出较差的稳定。利用器件的能级结构,分析了器件的光学特性和影响稳定性的因素。     

有机发光二极管矩阵显示技术的研究

在得到稳定的绿色有机薄膜电致发光器件的基础上 ,对矩阵显示屏及动态显示技术进行了研究。得到了面积为 4 8mm× 30mm、分辨率为 2线 /mm的 96× 60像元矩阵显示器 ,其中单位像元的有效发光面积为 0 .4mm× 0 .4mm ,单元间隙为 0 .1mm。设计了有效的驱动和控制电路 ,实现了无“交叉效应”、高清晰度的动态图形显示。显示器在 1/ 64的驱动占空比下的显示亮度大于 10 0cd/m2 ,屏的功耗为 0 .6W。     

蓝光磷光微腔有机电致发光器件特性的研究

使用典型蓝色磷光材料Firpic作为磷光金属微腔 有机电致发光器件(OLED)的发光层, 以高反射的Al膜作为阴极顶电极和半透明的Al膜作为阳极底电极,其结构为 Glass/Al(15nm)/MoO₃(30nm)/NPB(40nm)/mCP:Firpic(30nm,x%)/BCP(10nm)/Alq(20nm)/LiF (1nm)/Al(100nm),x%为Firpic的掺杂 质量分数,分别为4%、6%、10%、12%和14%。实验 制备了不同的OLED,比较了测量角度和不同掺杂浓度对OLED发光特性的影响。结 果显示,对发光面积为0.8cm²的器件,测量角度的不同导致蓝光 辐射波长蓝移,色坐标发 生变化,器件的510nm和472nm两个峰值变化 不相同,随着角度的增大, 较大的峰值不断衰减,而较小的峰值不断增强;并且,当掺杂浓度为12%时,OLED得 到最好的发光性能,12V电压驱动下有最大亮度18870cd/m²,说明此时的主客体间能量转移最充分。     

基于MIC多晶硅薄膜阳极的微腔有机发光器件

通过对溶液法金属诱导晶化多晶硅薄膜制备工艺的优化,制备出性能良好的P型掺杂多晶硅薄膜。厚度为50nm的MICP+-Poly-Si薄膜的方块电阻可降低至400Ω左右,其光学特性表现为在红光区域具有比较高的反射率和很小的吸收率,因此用它替代ITO用作红光OLED的阳极材料。由于此薄膜对可见光比较高的反射率和阴极铝对可见光的高反射性,使之形成了一定Q值的微腔效应。结果显示该器件的最大流明效率为5.88cd/A,比用ITO作阳极制备的OLED提高了57%。进一步优化器件结构,调整发光层在腔中的最佳位置,可以大大增强发光强度,从而可以实现发光强度高、单色性好的红色微腔有机电致发光显示器件。     

多晶硅薄膜阳极微腔有机发光器件及其简化制备程的研究

介绍了溶液法金属诱导晶化的p型掺杂多晶硅薄膜(p+-poly-Si)的制备,并研究了它的电学特性和光学特性.由于p+-MIC poly-Si薄膜具有比较好的电学特性,且在红光区域具有比较高的反射率与透射率和很小的吸收率,因此我们将它用作红光OLED的阳极.结果显示该器件的最大发光效率为5.88cd/A,比用ITO作阳极制备的OLED效率提高了57%.这是由于此薄膜对可见光比较高的反射率和阴极铝对可见光的很高反射性能,使之形成了一定Q值的微腔效应所至.这样,可以实现发光强度较高、单色饱和性较好的单色显示器件.本研究的意义还在于,由于此MOLED的p型掺杂MIC多晶硅阳极是与其共面型驱动TFT有源层、源/漏两极同层材料制备,即是TFT漏极的延伸;这样,不仅形成了高性能的AMOLED单色显示,而且也大大简化了AMOLED工艺流程,从而形成了简化流程的4-mask AMOLED基板制备工艺.     

多晶硅薄膜阳极微腔有机发光器件及其简化制备流程的研究

介绍了溶液法金属诱导晶化的p型掺杂多晶硅薄膜(p -poly-Si)的制备,并研究了它的电学特性和光学特性.由于p -MIC poly-Si薄膜具有比较好的电学特性,且在红光区域具有比较高的反射率与透射率和很小的吸收率,因此我们将它用作红光OLED的阳极.结果显示该器件的最大发光效率为5.88cd/A,比用ITO作阳极制备的OLED效率提高了57%.这是由于此薄膜对可见光比较高的反射率和阴极铝对可见光的很高反射性能,使之形成了一定Q值的微腔效应所至.这样,可以实现发光强度较高、单色饱和性较好的单色显示器件.本研究的意义还在于,由于此MOLED的p型掺杂MIC多晶硅阳极是与其共面型驱动TFT有源层、源/漏两极同层材料制备,即是TFT漏极的延伸;这样,不仅形成了高性能的AMOLED单色显示,而且也大大简化了AMOLED工艺流程,从而形成了简化流程的4-mask AMOLED基板制备工艺.     

应用LaB6透明阴极的有机发光二极管器件

采用了类似于电子束蒸发工艺制备透明有机发光二极管(TOLED)的阴极。使用了一种新材料LaB6作为透明阴极,器件结构为ITO／TPD／Alq3／LaB6。LaB6薄膜的沉积是利用氧化物阴极的电子束轰击装在石墨坩埚的LaB6粉末。由于LaB6的功函数很低,器件具有良好的电子注入性能。器件在可见光光谱范围的透过率为70％左右,当驱动电压为7．2V,对应注入电流密度为4．8mA／cm^2,亮度可达100cd／m^2。     

Novel Current Driving Circuit for Active Matrix Organic Light Emitting Diode

This paper describes a novel current driving circuit for an active matrix organic light emitting diode (AMOLED). The proposed current driving circuit has a lower power consumption and higher chip density for the AMOLED display compared with the conventional one because all elements operate at a normal voltage and are shielded from the high voltage of the panel. The chip size and power consumption of the current driving circuit for an AMOLED can be improved by about 30 to 40% and 10 to 20%, respectively, compared with the conventional one.     

增强型有机半导体微腔发光器的研究

本文主要研究了有机半导体微腔发光增强性质的问题,微腔的发光层由空穴转移型对次苯基聚合物和电子转移型的染料掺杂8羟基喹啉铝质结构组成,通过调节Al和ITO电极之间有机聚合物层厚度达到微腔效应。研究结果表明这种结构的微腔极大地增强了电致发光效率。     

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%.