有机多层薄膜的电致发光机理

本文介绍了高性能有机电致发光(EL)器件,这些器件是由多层有机薄膜构成的。我们把这些器件分成三类,并从发光层电学性能的角度出发优化了 EL 器件的结构。三种 EL 盒中发射区的位置是由掺杂方法确定的。我们还介绍了与高亮度有机 EL 器件有关的两个重要的发光机理。我们认为,发光层内电荷载流子和分子激子的限制使 EL器件具有高亮度。此外,在双异质结构中,在分子尺寸的区域内,有效地实现了对电荷载流子和分子激子的限制。     

表面活性剂掺杂的聚芴类蓝光器件

用PVK作空穴传输／电子阻挡层．提高了ITO／PEDOT／PVK／PDOF／Ba／Al器件的发光效率，但器件的启亮电压也增加。同PDOF单层器件相比，相同驱动电压下双层器件的电流明显减小而器件的发光效率却提高。在芴均聚物(PEOF)和芴共聚物(PF10T)中掺杂Li—NPTEOS表面活性剂可以提高器件的EL效率，有效地抑制EL光谱红移现象。掺杂浓度在10％～20％(质量分数)，PVK作为电子阻挡层的蓝光器件的EL效率可达1％。掺杂引起的PFO能级的改变降低了空穴注入的势垒高度．使电子和空穴注入趋于平衡以及在电场作用下Li-NPTEOS的偶极取向作用可能是提高量子效率、降低启亮电压和工作电压的根本原因。     

掺分子多聚物的有机EL器件

有机薄膜 EL 器件有可能实现大屏幕显并因而受到人们的重视。对于此种材料,发光层内空穴与电子的复合激发了发光材料,因而产生 EL。Tang 等人首先报导了使用空穴输运层将空穴由电极注入到发光层内的方法,采用此种方法可将驱动电压降至几伏。这种器件是有机空穴输运层和发光电子     

蒽掺杂对8—羟基啉喹铝器件电学和发光特性的影响

1、引言自 Tang 和 Van Slyke 的研究报导以后,人们对有机材料 TFEL 器件的研究日趋重视。这类 EL 器件通常由有机发光层和有机载流子输运层构成,前者的作用是电致发光,后者则有选择地输运电子或空穴,并将其有效地注入到发光层内。     

聚甲基苯硅烷膜作电致发光器件中的空穴输运膜

在有机薄膜上制备EL器件,因能够制成大面积光发射显示器,所以受到人们的充分注意。在这种器件中,发射层内的空穴与电子复合,而后激发发射层而产生电致发光。Tang等人首先报导了用空穴输运层来实现空穴由电极到发射层的注入,采用此种方法可明显地将驱动电压降至儿伏。他们所报导的器件是由具有空穴输运层和发光金属络台物,Alq_3的双层结构组成的。在此种情况下,空穴输运层在空穴输运和阻挡电子方面起着重要的作用,这样可防止电子移向电极而与空穴复合。具有体积庞大的取代基     

利用Alq3掺杂在NPB中制备白光OLED

利用Alq3掺杂在NPB中作为空穴传输层,并以DPVBi和rubrene作为发光层,制备了多层的白光有机发光器件(OLED).与在同一条件下的对比器件相比,掺杂的器件在相同电压下亮度和效率都有所增加.掺杂的器件的最大亮度在17 V时达到了19 921 cd/m2,最大效率在7 V时达到了3.69 cd/A,色坐标(CIE)在5～16 V内几乎没有改变,我们认为,掺杂器件性能的提高是由于掺杂剂Alq3分子对空穴有散射作用,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.     

Tb(p-MBA)3phen与PVK混合体系发光性质研究

研究了铽配合物Tb(p-MBA)3phen与聚乙烯咔唑PVK共掺杂体系的电致发光(EL)和光致发光(PL)特性。结果发现,在EL中,PVK的发光完全被抑制,只能看到明显的Tb^3 绿光发射;而在PL中,除了Tb^3 发光外,还可以看到明显的PVK发光。这是由于两种发光机理不同造成的。通过测量材料的发射光谱和激发光谱,初步探讨了器件的发光机理,认为Tb^3 的发光可能来源于2个方面：1)PVK到稀土配合物的Foerester能量传递;2)PVK作为一种空穴传输材料,而稀土配合物作为电子陷阱,受激的空穴和电子直接被稀土配合物俘获,在稀土配合物上形成激子复合发光。所制作的单层器件的最大亮度达24．8cd／m^2。     

有机半导体CBP双极传输特性研究

有机电致磷光器件典 型双极性主体材料4,4′-N,N′-二咔唑联苯(CBP,4,4′-N,N′-dicarbazolylbiphenyl)中空穴和电子迁移率大小相近,但究竟空 穴传输快还是电子传输快是一 个有争议的问题。为了比较CBP中空穴和电子传输的相对快慢,本文以CBP为激子产生层,制 备了多层结构 的发光器件。在CBP层中插入一层超薄磷光发光材料苯基吡啶铱(Ir(ppy)₃,fac-tris( 2-phenylpyridine)iridium)并 改变插入位置得到了不同颜色的发光器件,通过对不同器件发光性能的比较,研究了CBP的 双极传输特性。结果表明,在CBP中电子和空穴主要在靠近阳极一侧复合产生 激子,从而表明CBP中电子的迁移率大于空穴的迁移率。     

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.     

高效率白色有机电致发光器件

通过引入磷光材料Ir(pPy3)作为敏化剂,制作了高效率的白色有机电致发光器件.Ir(pPy)3和荧光染料DCJTB共掺入CBP母体中.此共掺层的厚度以及浓度都影响到整个器件的效率和颜色.Alq和BCP分别用作电子传输层和激子阻挡层,NPB用作蓝光发光层和空穴传输层.器件的最大效率和亮度分别可以达到9 cd/A和12 020 cd/m2.通过调节掺杂层的厚度以及Ir(ppy)3和DCJTB的浓度,可以得到相当纯正的白光,其色坐标为(0.33,0.32),在10～19 V的范围内几乎不随驱动电压的变化而变化.     

绿红双发光层有机电致磷光器件的载流子调控研究

制备了结构为ITO/MoO3(40nm)/NPB(40nm)/TCTA(10nm)/CBP∶GIR1(14%)(x)/CBP∶R-4B(6%)(30-x)/BCP(10nm)/AlQ(40nm)/LiF(1nm)/AL(100nm)的绿红磷光器件。通过调节红绿发光层的相对厚度,对器件的发光性能进行了研究。结果表明:x为15nm,电压为6V,电流密度为255.6mA/cm2,得到最高电流效率为15.4cd/A,红色发光峰值强度相对较大,绿色峰值稍弱的电致发光光谱。分析原因可能是掺杂染料与临近层的能级匹配和浓度等会影响发光层载流子注入与传输;空穴及电子阻挡层对发光层内载流子和激子的有效限制作用会提高掺杂染料在发光层的复合几率;另外,CBP的空穴迁移率大于电子迁移率,发光的主要区域位于发光层与BCP界面,掺杂于该区域的R-4B具有较高的发光强度。     

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。     

加入电子阻挡层的黄色磷光有机电致发光器件

使用绿色磷光材料GIr1和红色磷光材料R-4B作 为掺杂剂,制备了一种黄色磷光有机电致发光 器件(OLED),其结构为ITO/MoO₃(60nm)/NPB(40nm)/TCTA(x nm,x＝0、5、10和15)/CPB:GIr1:R -4B(30nm,14%,2%) /BCP(10nm) /Alq₃(40nm)/LiF(1nm)/Al( 100nm)。其中x＝0,5,10,5nm。通过在发光层与空穴传输层之间增 加电子阻挡层TCTA,使器件的效率得到提高。当TCTA厚为10nm时, 起亮电压为4V左右,器 件的最大发光效率为20.2cd/A,最高亮度可以达到21840cd/m²,器件的色坐标 为(0.42,0.53)。器件的EL主峰位于524nm 和604nm。并且当电流 密度为2.49mA/cm²时,10nm厚的TCTA 电子阻挡层的器件发光效率是不加入TCTA的器件发光效率的2倍。发光效率的提高是由于电 子阻挡层的加入限制了空穴传输层NPB的发光,从而使更多的激子在发光层中复合。     

电致发光显示器（EL）国内外概况

电致发光显示器(EL)有使用ZnS这样荧光体发光的真性EL和象LED那样的电荷注入型发光的两种。 1.结型电致发光:在电场作用下少数载流子向p-n结的另一方注入,同多数载流子复合而产生的发光现象。这类器件称为注入式发光二极管(LED)。 2.本征式电致发光:用电场直接激励电子,使电子同空穴复合而产生的发光现象。这类发光方式通常可分成以下三种: (1)粉末电致发光:荧光粉掺在电介质中加交流电压使其发光;     

以聚乙烯亚胺作为电子注入层的聚合物发光器件特性研究

在传统结构与倒置结构的有机发光二极管(LED)的聚合物发光层和阴极之间加入聚乙烯亚胺(PEIE)层能够显著地提高器件的发光效率。通过采用不同厚度的PEIE层的器件发光特性研究表明:PEIE层作为电子注入层(EIL)/空穴阻挡层(HBL)来平衡器件中的电子和空穴浓度,这主要来源于PEIE作为界面偶极层,能有效地降低阴极与发光层之间的电子注入势垒。     

周期性多发光层结构单色有机电致发光器件的研究

以具有高离化能的n型小分子材料PBD、BCP作为激子限制层,用交替沉积的方式制备了分别以Alq3/PBD、NPB/BCP为周期结构多发光层的绿光、蓝光器件.周期性多发光层结构的引入大大提高了器件性能,其中,具有双周期3发光层的绿光器件最大亮度和效率分别是常规器件的10.5倍和4.4倍,具有双周期双发光层的蓝光器件最大亮度和效率分别是常规器件的2.75和1.45倍.器件性能提高的主要原因是周期性结构的引入和多发光区域的划分增加了激子产生几率.同时,周期数对器件性能有重要影响.绿光、蓝光器件电致发光(EL)谱谱峰值基本稳定,半高谱宽出现了窄化.     

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。     

PHOLED显示技术

PHOLED的诞生 PHOLED(磷光有机发光器件)是有机发光二极管(OLED)的一种,它的效率可以高达传统荧光OLED的4倍.OLED是单片固态器件,通常由被两层薄膜导电电极夹在中间的一系列有机薄膜组成.如果在OLED上加电,导电载流子(空穴和电子)将从电极注入到有机薄膜.然后,在电场的作用下,这些载流子在器件内部迁移,直到复合形成激子.一旦形成,这些激子或激发态,将通过发光和/或发热的方式下降到较低的能级.     

单异质结蓝色有机电致发光器件

为了增加电子注入,蓝色有机电致发光器件中通常包含一层由发绿光的Alq组成的电子传输层,因此器件的发光常常不可避免地要出现Alq本身的发光从而影响器件的发光色纯度.在以胺类衍生物(N,N'- diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'biphenyl-4,4'diamine,TPD)为空穴传输层,DSA衍生物(4,4'-bis (2,2-diphenylvinyl)-1,1'-biphenyl, DPVBi)为发光层,当用Liq为电子注入层与Al结合构成复合电极时所制备的双层单异质结蓝色有机电致发光器件中由于去除了Alq而得到色度纯正的DPVBi的发光,同时又保持了较高的发光效率.     

SrS:Ce电致发光器件的电特性

分析了具有不同发光层厚度的SrS∶Ce电致发光（EL）器件的亮度、传输电荷、光致传输电荷和效率。Ce掺杂浓度恒定为0．05％，发光层厚度在380um到890um间变化。发现，具有较厚发光层器件亮度的增加，主要是由于在驱动脉冲电压前沿的发射增加。此外，在所有样品中比较了后沿特性。在较高的峰值电压时，由于发光层中形成了很强的空间电荷，EL器件效率下降。当发光层厚度在700um左右时，EL器件效率最高。研究了高电场下Ce~(3+)受直接激发（λ_(exc)=430um）产生的光致电荷（PQ）与峰值电压的关系。因此，PQ特性曲线可作为发光层中平均电场的灵敏参数。