利用ZnCl2原位钝化电子传输层提高量子点发光二极管性能

在量子点发光二极管(QLED)中,电子-空穴注入不平衡和量子点层/电子传输层间界面的荧光猝灭限制着QLED效率的提升。基于此,采用金属卤化物(ZnCl₂)原位处理电子传输层方法来减少氧化锌(ZnO)电子传输层的氧空位,同时有效钝化其表面不饱和键,因此在一定程度上实现抑制量子点/电子传输层界面的荧光猝灭和提高QLED中的电子-空穴注入平衡的目的,最终得到了高亮度、高效率的QLED。原位钝化处理后的ZnO基QLED的最大亮度、峰值电流效率、峰值功率效率和峰值外量子效率(EQE)分别从未处理QLED的176 800 cd/m²、9.86 cd/A、8.38 lm/W和7.42%提高到219 200 cd/m²、15.14 cd/A、12.66 lm/W和11.65%。结果表明,ZnCl₂原位钝化ZnO电子传输层对QLED性能的提升起到重要的作用。     

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...     

基于纳米氧化钛电子传输层的量子点发光二极管器件的制备与研究

为了获得高效而经济的光电器件,采用湿法旋涂技术制备量子点发光二极管器件( QLED),并对其光电特性进行了测试。此器件基于纳米二氧化钛( TiO2)的电子传输层,采用ITO玻璃作为阳极,Al为阴极,PEDOT为空穴注入层,TFB为空穴传输层,量子点( QD)作为发光层的结构。研究发现,QLED器件的开启电压为2.6 V,发光高度大于10 cd/m2。实验结果说明了TiO2可以作为获得高效QLED器件以及其他光电器件的一种有效途径。     

OLED亮度进一步增大

典型的聚合物有机发光二极管（OLED）的结构包括3层：空穴传输层和发光层、电子传输层。发光层足够薄使电子和空穴可以通过传输层相遇并复合。美国橡树岭国家实验室的科学家将磁纳米粒子掺杂到聚合物OLED中，不仅使其亮度进一步增加，而且可以用外磁场控制OLED的强度。     

载流子平衡方法提高量子点发光二极管效率的研究

尝试采用三种方式来平衡载流子的浓度,以提高量子点发光二极管(QLED)的外量子效率等性能:在正装结构(ITO/HIL/HTL/QD/ETL/EIL/金属阴极)的QLED的发光层和电子传输层中间插入超薄聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)电子阻挡层;在空穴注入和传输层方面,通过使用更加优化的HIL等来提高空穴注入和传输几率;在QD发光层方面,用短链配体来置换量子点的长链配体以增加载流子向量子点发光层中的传输效率等。在进行量子点配体交换的同时带来了量子点在正交溶剂中的可溶性优势,有利于QLED器件的全溶液法制备。     

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...     

钙钛矿太阳电池用NiO/石墨烯复合空穴传输材料北大核心

有机-无机杂化钙钛矿太阳电池（PSC）因其效率高、成本低及制备工艺简单等优点而得到广泛的关注。采用无机材料替代有机空穴传输材料可以进一步降低电池成本,拓宽钙钛矿太阳电池空穴传输材料的选择范围。采用水热合成法制备了NiO/石墨烯复合材料前驱体,经过高温处理,得到NiO/石墨烯复合材料,并将其应用于钙钛矿太阳电池空穴传输层。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和热重分析仪-差式扫描量热仪（TGA-DSC）等手段表征了复合材料组分及微观结构。同时,探索了复合材料质量浓度和制膜工艺对空穴传输层性能的影响。研究结果表明,当复合材料的氯苯溶液质量浓度为1.25 mg/mL时,采用喷涂工艺制膜得到的空穴传输层具有最优的性能,其相应钙钛矿太阳电池的光电转化效率为1.44%。NiO/石墨烯复合材料在钙钛矿太阳电池中表现出优于NiO和石墨烯的性能,体现了NiO和石墨烯在复合材料空穴输运过程中的协同作用。     

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。     

调整空穴传输层厚度改善蓝光有机器件的性能

利用有机发光材料N，N’-bis-（1-naphthyt）N，N’-diphenyl-1，1’-biphenyl-4，4＇-diamine（NPB）作为空穴传输层。4,4-dis（2，2’diphenytvinyl）-1，1’-biphenyl（DPVBi）作为发光层，aluminium-tris-8-hydroxy—quinoline（Alq3）作为电子传输层。采用ITO／NPB／DPVBi／Alq3／LiF／Al基本结构，研究了NPB厚度对蓝光有机器件（OLED）的亮度和效率的影响。在DPVBi、Alq3、LiF和Al分别保持在20、30、0．5和100nm不变。而NPB在40、50…和150nm内进行变化，在NPB小于130nm而大于40nm内，亮度随厚度的增加而增加，最大亮度达到6891cd／m^2，对应的效率是1．64cd／A，而色（CIE）坐标的变化范围较小，获得了性能较好的蓝光OLED。     

PS∶NPB复合空穴传输层的有机电致发光特性

制备了结构为indium-tin-oxide(ITO)/polystyrene(PS):N, N'-bis-(3-Naphthyl)-N, N'-biphenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine(NPB)/tris-(8-hydroxyquinoline)-aluminum(Alq3)/Mg:Ag的绿光双层有机电致发光器件(OLED).空穴传输层采用复合结构,为有机小分子空穴传输材料NPB与聚合物母体材料聚苯乙烯(PS)的掺杂体系,并利用旋涂工艺简化了薄膜制备.通过调节该体系的组分,制备出具有不同PS:NPB浓度比的OLED器件,并对器件的电致发光特性进行了表征.研究发现,不同的NPB掺杂浓度对复合空穴传输层以及器件的光电特性具有显著影响.当 PS和NPB的组分浓度比为1时,可以最大限度地优化该器件的性能.该项研究有助于OLED器件复合功能层的构建以及工艺方法的改进.     

PS:NPB复合空穴传输层的有机电致发光特性

制备了结构为indium-tin-oxide(ITO)/polystyrene(PS):N, N'-bis-(3-Naphthyl)-N, N'-biphenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine(NPB)/tris-(8-hydroxyquinoline)-aluminum(Alq3)/Mg:Ag的绿光双层有机电致发光器件(OLED).空穴传输层采用复合结构,为有机小分子空穴传输材料NPB与聚合物母体材料聚苯乙烯(PS)的掺杂体系,并利用旋涂工艺简化了薄膜制备.通过调节该体系的组分,制备出具有不同PS:NPB浓度比的OLED器件,并对器件的电致发光特性进行了表征.研究发现,不同的NPB掺杂浓度对复合空穴传输层以及器件的光电特性具有显著影响.当 PS和NPB的组分浓度比为1时,可以最大限度地优化该器件的性能.该项研究有助于OLED器件复合功能层的构建以及工艺方法的改进.     

量子点发光二极管中载流子注入机理的研究

针对量子点(QDs)发光二极管(QLED)中载流子注 入不平衡的问题,对载流子的注入机理进行了研 究。在隧穿注入和空间电荷限制电流(SCLC)模型的基础上,仿真分析了空穴和电子在QDs 层的注入情况,制备 了QLED的样品。CdSe/CdS作为QDs层,PEDOT:PSS作为空穴注入层(HIL),TPD作为 空穴传输层(HTL),Alq₃作为电子传输层(ETL)。优选的QDs层厚为25nm时,确定了TPD和Alq₃的理论最优厚分别为48nm。研究发现, 当驱动电压低于6.5V时,隧穿注入电流在载流子的传输过 程中起主导作用;高于6.5V时,SCLC在载流子的传输过程中起主导 作用。实验结果表明,当 Alq₃厚为20nm时,器件发出QDs的红光,随着Alq₃厚度的增加, 器件开始出现绿光,实验结果与仿 真结果基本吻合。研究结果对QLED的制备具有理论借鉴意义。     

空穴传输层厚度对有机发光二极管性能的影响

采用聚乙烯基咔唑(PVK)作为空穴传输层,8-羟基喹啉铝(Alq3)作为发光层,制备了结构为ITO/PVK/Alq3/Mg∶Ag/Al的有机发光二极管(OLED),通过测试器件的电流-电压-发光亮度特性,研究了空穴传输层厚度对OLED器件性能的影响,优化了器件功能层的厚度匹配.实验结果表明,OLED的光电性能与空穴传输层的厚度密切相关,空穴传输层厚度为15nm时,OLED器件具有最低的启亮电压,最高的发光亮度和最大的发光效率.     

基于空间电荷限制电流模型的FeCl3掺杂CBP的空穴迁移率研究

基于不同浓度FeCl3掺杂的4,4′-N,N′-二咔唑基联苯(CBP)设计制作了一系列的单空穴有机电致发光器件(OLED),采用空间电荷限制电流法估算了具有不同浓度FeCl3掺杂的CBP的空穴迁移率,并与OLED中常用的空穴传输材料N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺(NPB)进行了比较研究。结果表明,FeCl3掺杂CBP可以极大地提高CBP薄膜的空穴迁移率,当FeCl3的浓度为12%时空穴迁移率最大,在电场强度为0.5MV/cm的条件下迁移率为4.5×10-5cm2/V·s,即使在零电场条件下迁移率依然高达2.2×10-5 cm2/V·s,近似为常用空穴传输材料NPB空穴迁移率的4倍。用CBP∶12%FeCl3做空穴传输层,制备了OLED器件,最大亮度为68468cd/m2,相对于采用NPB做空穴传输层的参比器件提高了97%,最大电流效率为31.28cd/A,比参比器件提高了23%。器件亮度和效率的提高归因于空穴传输性能的改善,使得器件中载流子的传输更为平衡,从而提高了激子形成的几率,且减少了激子-极化子之间的淬灭。     

一种基于混合量子点的橙光量子点LED制备

为研究混合量子点(QD)发光二极管(QLED)的性能, 利用红、绿量子点混合作为发光层,制备了结构为 ITO/PEDOT:PSS/poly-TPD/QDs(红、绿1∶1混合)/ZnO/Al的橙光QLED,并与 结构为 ITO/PEDOT:PSS/poly-TPD/QDs(红光)/ZnO/Al的红光QLED进行了对比。实验结果表明, 基于红、绿QD混合的橙光QLED的制备方法是有效的,制备的橙光QLED 电流密度和亮度均小 于红光QLED, 但电流效率远大于红光QLED。研究发现,器件性能与各功能层能级以及厚度密切相关,应通 过选取适当能 级的发光层材料,将注入的空穴以及电子同时限制在发光层内从而提高器件的电流效率,并 调节各功能层 厚度使得载流子注入平衡从而提高器件性能。     

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。     

基于电荷传输层优化的量子点发光二极管

采用溶液法旋涂薄膜、真空蒸镀铝电极,制备了ITO/PEDOT∶PSS/空穴传输材料/量子点/纳米氧化锌(ZnO Nanoparticles)/Al结构的量子点发光二极管(QLED)器件。对比了不同纳米氧化锌分散剂对器件性能的影响。当用乙醇和乙醇胺分散氧化锌时,对量子点层破坏较小,器件的亮度最高达22 940cd/m2,电流效率达28.9cd/A。研究了在聚乙烯咔唑(PVK)中掺杂不同比例4,4′-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)器件的发光特性。在PVK中掺杂TAPC材料能够促进器件空穴传输以及电子空穴注入平衡,当PVK∶TAPC=3∶1时,器件的空穴传输层形貌较为平整,亮度较高;当PVK∶TAPC=1∶1时,器件的开启电压最低。通过对器件膜层表面形貌以及电学、光学性能的对比,分析了电荷传输层优化对器件特性改善的原因。     

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.     

有机电致发光器件中载流子的动态分析

通过对有机电致发光器件中电子和空穴进行动态分析,对其发光机理进行详细研究与探讨,得出以下结论:有机电致发光材料的载流子传输性能影响着载流子在发光层禁带中的分配和载流子复合区域位置;有机电致发光器件的工作过程分为载流子陷阱填充和载流子复合发光两个主要过程.