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...     

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。     

不同空穴注入层对有机电致发光器件的影响

研究了不同空穴注入层对有机电致发光器件性能的影响,结果表明,由于m-MTDATA具有良好的成膜性,以及空穴注入能力,可以改善空穴向发光层的注入,有助于提高器件的效率。     

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。     

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Bphen:BCP:Cs2CO3作为电子传输层的OLED性能研究

为了进一步平衡OLED器件内部空穴和电子载流子 的注入,制备了结构为ITO/NPB(40nm)/Alq₃(45nm)/Bphen:(X%)BCP:(5%)Cs₂CO₃(15nm)/Cs₂CO₃(1.5 nm)/Al(100nm)的OLED器件,通过改变BCP 的掺杂浓度,研究了以Bphen:BCP:Cs₂CO₃作为电子传输层对OLED器件发光亮度、电流 密度和效率等性能 的影响。结果表明,采用Bphen:BCP:Cs₂CO₃作为电子传输层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BCP的器件,采用BCP掺杂浓度为10%的Bphen:BCP:Cs₂CO₃作为电子传输层 ,可以使器件 的最大电流效率提高46%,达到3.89cd/A,且 在电压从为5V上升至10V的过程中,器件的色坐标一直为 (0.35,0.55),具有很高的稳定性。原因是由于BCP的高LUMO能级和高 HOMO能级,能够有 效阻挡空穴到达阴极,减小空穴漏电流,同时使电子的注入更容易,电子和空穴的注入更加 平衡,发光也更加稳定。     

近紫外基白光LEDs用NaY(MoO4)2:Eu3+材料的发光特性

采用固相法于550℃灼烧4h,合成了Eu³⁺ 单掺杂的NaY(MoO₄)₂材料,研究了材料的 发光特性。X射线衍射(XRD)结果显示,掺杂少量杂质的材料仍为纯相的NaY(MoO₄)₂。以 393nm波长 近紫外光作为激发源时,NaY(MoO₄)₂:Eu³⁺可以发射主峰位于616nm波长的红色光,对应Eu³⁺的 ⁵D₀-⁷F₂跃迁发射。研究发现,增大Eu³⁺掺杂量 时,对应材料的发射强度会逐渐增大,但是 未发现浓度猝灭现象,通过相应的衰减曲线解释了此结果。测量不同Eu³⁺掺杂量下 , NaY(MoO₄)₂:Eu³⁺的色坐标结果显示,色坐标基本不变,位于红色区域。上述 结果表明, NaY(MoO₄)₂:Eu³⁺在白光LEDs领域有一定的应用潜力。     

MoO3作空穴注入层的绿光有机电致发光器件制备及其性能研究

用真空热蒸镀的方法制备了绿光有机电致发光器件,并对其工艺流程进行了详细的描述。器件结构为ITO/MoO3(xnm)/N,N′-diphenyl-N,N′-bis(1-naphthyl)-(1,18-biphenyl)-4,4-diamine(NPB)(40nm)/tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(Alq3)(60nm)/LiF(1nm)/Al(150nm),其中x=0,5nm。实验中,对ITO基片进行氧等离子体表面处理,能够有效减小ITO表面的接触角。通过对器件的光电性能测试,研究了MoO3作空穴注入层对有机电致发光器件性能的影响。实验结果表明,空穴注入层MoO3的最高占据分子轨道(HOMO)能级较好的与ITO功函数匹配,降低了空穴注入势垒,提高了器件的发光亮度和效率。当外加电压小于10V时,器件的电流密度随外加电压的增加而增加,但变化不明显;当外加电压大于10V时,器件的电流密度明显增强,发光色度几乎不随驱动电压的改变而改变,色坐标稳定在(0.36,0.55)附近。     

WO3对Rubrene/C70有机太阳能电池性能的改善

研究了WO₃对Rubrene/C₇₀有机太阳能电池 (OSCs)性能的 改善,制备了结构为ITO/WO₃/Rubrene/C₇₀/BCP/Al的OSCs,其中WO₃插入在I TO和Rubrene中间作为阳极修饰层。通过优化WO₃的厚度,研究了WO₃对OSCs性能的改善及其作用机理。实验发现,器件的短路电流Jsc、开路电压V_oc、 填充因子(FF)、光电转换效率(PCE)和串联电阻Rs等性能参数随WO₃厚度的变化呈规律性变化;当 WO₃厚度小于80 nm时,器件PCE随着厚度的增加不断增大;当W O ₃厚大于80 nm时,器件PCE随着厚度的 增加不断减小;当WO₃厚度为80 nm 时,器件PCE达到最高为1.03%, 相应的J sc、V_oc、FF分别为2.81mA·cm－2、 0.83V、43.85%,Rs为45.3Ω·cm²,对比没有WO₃修饰层, 器件的J_sc、V_oc、FF和PCE分别提高了31%、137%、17%,Rs降低了33%。     

MgF2缓冲层对蓝光OLED性能的影响

为了提高蓝光有机电致发光器件(OLED)的发光性能,将MgF2缓冲层插入ITO阳极与空穴传输层NPB之间,通过优化MgF2的厚度,制备了结构为ITO/MgF2(x nm)/NPB(50nm)/DPVBi:DSA-ph(30nm)/Alq3(30nm)/LiF(0.6nm)/Al(100nm)的高性能蓝光器件。实验结果表明,MgF2厚为1.0nm时,器件性能最佳,对应的器件最大电流效率达到5.51cd/A,最大亮度为23 290cd/m2(10.5V),与没有MgF2缓冲层的标准器件相比,分别提高47.3%和25.2%。对ITO表面的功函数测量结果表明,MgF2缓冲层可以有效修饰ITO表面,降低ITO与NPB之间的势垒高度差,改善空穴的注入效率,从而导致电子和空穴的注入更加平衡,激发机制更高效,实现了高性能的蓝光发射,为实现高效而稳定的全彩显示和白光照明奠定了基础。     

红绿掺杂有机电致发光器件发光性能的研究

制备了结构为ITO/MoO₃(x nm)/NPB(40nm)/CBP:14%GIr1(12.5nm)/CBP:6%R-4b(5nm)/C BP:14% GIr1(12.5nm)/BCP(10nm)/Alq₃( 40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)的红绿磷光器件,G Ir1和R-4B分别为新型绿色和 红色磷光染料,采用绿-红-绿掺杂顺序,结合BCP对空穴的有效限制作用,研究了不同MoO ₃厚度器件的发光 机理。结果表明,在MoO₃为40nm时,器件发光性能较好,在电压 为5V、亮度为100cd·m－2时,得到最大的 电流效率为16.91cd·A－1。为提高器件光效,增加TCTA电子 阻挡层,获得了最高电流效率20.01cd·A－1。原因主要是, TCTA的HOMO能级介于NPB和CBP之间,促进空穴注入;TCTA较高的三线态能量对发光层激子的 限制。     

Enhancement of hole injection with an ultra-thin Ag2O modified anode in organic light-emitting diodes

The interface between the organic layer and the Indium Tin Oxide (ITO) layer of an organic light-emitting diode (OLED) is crucial to the performance of the device. An ultra-thin Ag₂O film, used as an anode modification layer, has been employed on ITO surface through the UV-ozone treatment of Ag films. The insertion of this thin film with higher work function enhances the hole injection in the organic light-emitting diode and improves the performance of the devices effectively. The maximum electroluminescence (EL) efficiency of the device with the Ag₂O film is 4.95 cd/A, it is about 60% higher than that of the device without it.     

基于MoO3和Re-Bphen修饰有机太阳能电池性能的研究

有机太阳能电池(OSCs)的性能与材料及器件结构密切相关。以MoO3为阳极缓冲层,有机金属配合物Re-Bphen为阴极缓冲层,制备了结构为ITO/MoO3/CuPc/C60/Re-Bphen/Al的OSCs。在标准太阳光照条件下,当MoO3和Re-Bphen的厚分别为5nm和8nm时实现了器件的最佳性能,能量转换效率(PCE)和器件寿命均显著提高。结合器件结构,分析了工作机制。     

具有复合空穴传输层的高效低压有机电致发光器件

报道了用m-MTDATA掺杂NPB作复合空穴传输层(c-HTL)的高效率、低电压有机电致发光器件(OLED),器件的最高发光效率达到了5.3cd/A,比NPB作HTL的器件(3.4cd/A)提高了约50%.这是由于c-HTL具有较低的空穴迁移率,改善了发光层中两种载流子的平衡,从而提高了器件性能.进一步在ITO与c-H...     

Solution-processed quantum dot light-emitting diodes based on NiO nanocrystals hole injection layer

Nickel oxide (NiO), as a kind of p-type transition metal oxide (TMO) has shown promising applications in photoelectric devices. In our work, the NiO nanocrystals (NCs) are fabricated by a simple solvothermal method using tert-butyl alcohol and nickel acetylacetonate as precursors at 200 °C for different reaction times. The diameters and valence band edge of the prepared NiO NCs are increased with the increase reaction time from 12 h, 24 h–36 h. The band gaps of the NiO NCs were decreased with the increase time. Selected area electron diffraction (SAED) shows that the NiO NCs is polycrystalline structure. X-ray diffraction (XRD) indicates that the NiO NCs is cubic crystal form. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) shows that the as-prepared NiO NCs have a core of NiO and some form of Ni₂O₃ and NiOOH states on its surface. Further, the obtained NiO NCs is applied on quantum dot light-emitting diode (QLED) as hole injection layer (HILs), showing excellent hole injection properties. Particularly, the NiO NCs for 24 h obtains the best results due to its high band gap and pure cubic crystal phase. Highly bright orange-red QLED with peak luminance up to ∼25580 cd m⁻², and current efficiency (CE) of 5.38 cd A⁻¹ are achieved successfully based on the high performance NiO HIL, further, the device obtained relative long operational lifetime of 11491 h, which has been improved by more than 6- fold as compared to 1839 h for the device based on PEDOT.     

Ionization potential dependent air exposure effect on the MoO3/organic interface energy level alignment

We reported an ionization potential (IP) dependent air exposure effect on the MoO₃/organic interface energy level alignment by carrying out in situ ultraviolet photoelectron spectroscopy and synchrotron light based X-ray photoelectron spectroscopy investigations. The electronic structures at MoO₃/organic interfaces comprising various π-conjugated small organic molecules with different IP on MoO₃ substrate have been systematically investigated. For the molecules with low IP, MoO₃/organic interface electronic structures remained almost unchanged after air exposure. In contrast, for the molecules with high IP, the highest occupied molecular orbital (HOMO) leading edge (or hole injection barrier) increases gradually with the increasing molecule IP after air exposure. For the MoO₃/copper-hexadecafluorophthalocyanine (F₁₆CuPc, IP: ∼6.58 eV) interface, air exposure can induce a significant downward shift of the HOMO level as large as ∼0.80 eV.