以ZnO为空穴缓冲层的高效率有机电致发光器件

研制了在传统双层有机电致发光器件(OLED) ITO/NPB/AlQ/Al的阳极与空穴传输层间加入ZnO缓冲层的新型器件.研究了加入缓冲层后对OLED性能的影响,并比较了新型与传统OLED的性能,结果表明,新型器件比传统器件的耐压能力有了显著提高;当电压达到7 V时,发光效率提高了35%.分析认为,ZnO缓冲层的加入,改善了界面, 减少了漏电流,并且阻碍了空穴的注入,有利于改善空穴和电子的注入平衡,提高复合效率.     

有机酸修饰ITO对OLED器件性能的影响

分别采用二氯苯氧乙酸和溴乙酸对ITO表面进行修饰,研究其对OLED器件(ITO/PVK/ FIrPic:SimCP/TPBi/LiF/Al)性能的影响.结果显示,相较于未修饰的器件,采用二氯苯氧乙酸修饰后的器件最大亮度由673.4 cd/m2提升至1 875.2 cd/m2,同时器件的启亮电压由6.2V降至5.3V.研究发现,有机酸处理能够改变ITO的表面能和功函数,一方面改变ITO和后续膜层的接触性能,影响后续膜层的成膜;另一方面也可以有效减少ITO与有机层间的势垒,提升载流子注入.这种用有机酸修饰ITO阳极的方法工艺简单,能有效降低空穴注入势垒,优化ITO和有机层的接触性能,对器件性能的提升起到一定的促进作用.     

LiF/DLC修饰电极的掺杂有机电致发光器件的研究

选用8-羟基喹啉铝(Alq3)作基材,用具有强红光发射的四(4-羟基-3苯偶氮基)苯基卟啉(TPP)对Alq3进行掺杂,制备结构为ITO/PVK/Alq3:TPP/Al红光器件,并与在此结构中带有LiF、类金刚石碳(DLC)薄层的四种器件的电致发光光谱、电流-电压和亮度-电压特性进行了比较.结果表明:将LiF、DLC薄层分别用在Alq3/Al界面之间,可降低界面的注入势垒,增强器件的电子注入;在ITO/PVK之间使用LiF薄层可起到限制空穴注入,达到载流子平衡注入的目的.由此认为电子和空穴的平衡注入与合适的栽流子复合区域是器件获得高亮度与高效率的根本原因.     

利用多阱结构改善有机电致发光器件效率

将N,N'-bis-(1-naphthy1)-N,N'-dipheny-1,1'bipheny1 4,4'-diamine(NPB)与bathocuproine(BCP)2种材料以交叠沉积方式组成一种周期性结构作为空穴注入层,制备了结构为ITO/[NPB/BCP]n/AlQ/LiF/Al的有机电致发光器件(OLED).通过改变空穴注入层阱状结构的重复周期数n,可改变载流子复合区域,进而获得近白光和绿光发射.由于该结构能获得更好的载流子注入平衡,具有交叠结构空穴注入层的近白光器件在15 V时亮度达到3 433.8 cd/m2,在电流密度为60.9 mA/cm2时最大发光效率为2.26 cd/A.当周期数n大于3时得到绿光发射,与单空穴注入层ITO/NPB/AlQ/LiF/Al器件相比,交叠空穴注入层可将器件的最大亮度由2 512.8 cd/m2提高到866 1.0 cd/m2,最大亮度效率在20 mA/cm2时达到4.94 cd/A.     

电极材料对有机薄膜电致发光性能影响的研究

分别采用两种不同功函数的电子注入电极A1,Ca和三种不同功函数的空穴注入电极ITO,AZO(ZnO:A1),Au,制备出ITO/PPV/A1,Ca和ITO,AZO,Au/PPV/A1两个系列的电致发光器件.实验发现,采用不同的电极材料可使器件的J-V和B-V特性产生一定差异.我们还对其产生这种差异的原因进行了分析.     

载流子平衡的低压高效有机发光器件

分别在ITO与NPB间加入高迁移率的m-MTDATA:x%4F-TCNQ来增强器件的空穴注入,在阴极和发光层之间加入高迁移率的Bphen:Liq层增强器件的电子注入,制备了结构为ITO/m-MTDATA:x%4F-TCNQ/NPB/Alq_3/Bphen:Liq/LiF/Al的有机发光器件.研究了传输层的单载流子器件行为,同时,由于注入的电子和空穴数量偏离平衡,器件的整体效率也会受到影响,在实验中通过调节4F-TCNQ的质量百分比,来调控空穴的注入和传输,使载流子达到了较好的平衡.器件的最大电流效率和流明效率分别达到了6.1 cd/A和5.2 lm/W.     

空穴注入层2T-NATA对OLED器件性能的影响

为了提高有机电致发光器件OLED的发光效率,引入2T-NATA作为空穴注入层,制备了结构为ITO/2T-NATA(Xnm)/NPB(25nm)/Alq3:C545T(20nm:质量分数4.5%)/Alq3(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)的绿光器件,其中X为空穴注入层2T-NATA厚度。分析了2T-NATA的蒸镀厚度分别0,5,10,15,20,25,30,35nm时器件的发光性能。结果表明,2T-NATA的HOMO能级较好的与ITO功函数匹配,降低了空穴注入势垒,引入空穴注入层2T-NATA提高了器件的发光亮度和效率。当2T-NATA厚度为15nm时,器件的效果最好,起亮电压只需2.87V,亮度最高达到18000cd/m2,是不引入空穴注入层亮度的5倍多,在12V时发光效率可达11.4cd/A。     

ZnSe为发光层的蓝绿光薄膜电致发光器件的发光性能

采用具有电子加速能力的Si02代替传统夹层结构中的绝缘层,利用电子束蒸发的方法制备了结构为ITO/SiO2/ZnSe/SiO2/Al的电致发光器件,观察到了传统夹层结构所没有的ZnSe层电致发光.测量了器件的电致发光光谱及总发光强度随着驱动电压及驱动频率的变化关系.讨论了器件的发光机理,认为是初电子经过SiO2层加速,获得较高能量,然后碰撞ZnSe分子,将其价带的电子激发到导带,再跃迁回价带或缺陷能级与空穴复合发光.由于这种发光方式类似于阴极射线发光,只不过电子在固体中而不是真空中加速,所以称之为固态阴极射线发光.这种机理为实现蓝色电致发光提供了新的途径.     

ZnSe为发光层的蓝绿光薄膜电致发光器件的发光性能

采用具有电子加速能力的Si02代替传统夹层结构中的绝缘层,利用电子束蒸发的方法制备了结构为ITO/SiO2/ZnSe/SiO2/Al的电致发光器件,观察到了传统夹层结构所没有的ZnSe层电致发光.测量了器件的电致发光光谱及总发光强度随着驱动电压及驱动频率的变化关系.讨论了器件的发光机理,认为是初电子经过SiO2层加速,获得较高能量,然后碰撞ZnSe分子,将其价带的电子激发到导带,再跃迁回价带或缺陷能级与空穴复合发光.由于这种发光方式类似于阴极射线发光,只不过电子在固体中而不是真空中加速,所以称之为固态阴极射线发光.这种机理为实现蓝色电致发光提供了新的途径.     

多层氧化物复合阴极透明OLED器件

制备了一种采用多层氧化物复合阴极的透明OLED,器件结构为:ITO/MoO3(10nm)/NPB(60nm)/Alq3(65nm)/Al(1nm)/MoO3(1nm)/Al(Xnm)/MoO3(30nm)。所采用的复合阴极结构为MoO3/Al/MoO3(MAM),同时在复合阴极(MAM)与电子传输层(Alq3)中间插入一层厚度为1nm的Al中间层,该薄Al层一方面提高了电极与有机层间界面的平整度,同时增强了电极的导电性;另一方面,在电子传输层与中间层Al薄膜之间形成了良好的欧姆接触,提高了电子的注入能力。改变MAM结构中Al的厚度,获得该透明OLEDs的最佳性能,在Al的厚度为18nm时器件亮度最高,为2 297cd/cm2。     

MEH—PPV夹层结构的430nm蓝色电致发光

本文首次报道了不同于MEH－PPV本征发光的蓝色发光。我们制备了以SiO2为加速层、MEH－PPV为发光层的有机／无机复合电致发光器件,用交流电压驱动时,除MEH－PPV的本征发光外,还得到了430nm的蓝色发光。我们认为430nm的蓝色发光是由被SiO2加速的电子直接碰撞MEH－PPV所致。     

一种新结构中ZnSe薄膜电致发光特性研究

用电子束蒸发的方法制备了一种新的ITO／SiO2／ZnSe／SiO2／Al薄膜电致(TFEL)发光器件。在交流电压驱动下,其有2个发光峰,分别位于466nm和560nm。通过研究器件(PL)激发(PLE)谱、光致发光、EL发光以及EL发光强度随驱动电压和频率的变化发现,器件的发光来源于ZnSe的带边发射和自激活发光中心。器件的发光机理与一般的无机电致发光有所不同。这里,SiO2作为电子加速层,ZnSe作为发光层,电子在SiO2层中的高电场作用下被加速到很高的能量,然后直接碰撞激发ZnSe分子使其发光。这种发光现象被称为固态类阴极发光。     

以Ta2O5为电子加速层的MEH-PPV的发光

以Ta2O5为加速层,制备了结构为ITO/Ta2O5/MEH-PPV/Ta2O5/Al的电致发光(EL)器件.通过对器件的EL特性、发光波形随驱动电压变化关系等的研究发现,器件的发光性质和发光机理与固态类阴极射线发光现象一致.研究结果表明,固态类阴极射线发光是一种普遍现象,用具有加速电子能力的Ta2O5作为加速层的EL...     

In‐Situ Switching from Barrier‐Limited to Ohmic Anodes for Efficient Organic Optoelectronics

Injection and extraction of charges through ohmic contacts are required for efficient operation of semiconductor devices. Treatment using polar non‐solvents switches polar anode surfaces, including PEDOT:PSS and ITO, from barrier‐limited hole injection and extraction to ohmic behaviour. This is caused by an in‐situ modification of the anode surface that is buried under a layer of organic semiconductor. The exposure to methanol removes polar hydroxyl groups from the buried anode interface, and permanently increases the work function by 0.2–0.3 eV. In the case of ITO/PEDOT:PSS/PBDTTT‐CT:PC71BM/Al photovoltaic devices, the higher work function promotes charge transfer, leading to p‐doping of the organic semiconductor at the interface. This results in a two‐fold increase in hole extraction rates which raises both the fill factor and the open‐circuit voltage, leading to high power conversion efficiency of 7.4%. In ITO/PEDOT:PSS/F8BT/Al polymer light‐emitting diodes, where the organic semiconductor's HOMO level lies deeper than the anode Fermi level, the increased work function enhances hole injection efficiency and luminance intensity by 3 orders of magnitude. In particular, hole injection rates from PEDOT:PSS anodes are equivalent to those achievable using MoO₃. These findings exemplify the importance of work function control as a tool for improved electrode design, and open new routes to device interfacial optimization using facile solvent processing techniques. Such simple, persistent, treatments pave the way towards low cost manufacturing of efficient organic optoelectronic devices.     

LiF层对ITD/Alq~3/LiF∶Al器件性能的影响

分别制备了4种有机电致发光器件(OLEDs):ITO/Alq3/Al;ITO/Alq3/LiF(1.0nm):Al;ITO/Alq3/LiF(1.5nm)∶Al;ITO/Alq3/LiF∶(2.0nm)Al。研究了LiF的引入对金属电极与发光层界面的影响以及各种不同的界面态对器件发光性能的影响。研究结果表明:适当的LiF厚度的引入不仅可以改善器件的界面特性,而且可以提高器件的发光亮度及发光效率。     

载流子平衡的低压高效有机白光器件

研究了结构为ITO/m-MTDATA:x%4F-TCNQ/NPB/TBADN:EBDP:DCJTB/Bphen:Liq/LiF/Al的有机白光电致发光器件(WOLED)。分别在ITO与NPB间加入高迁移率的m-MTDATA:4F-TCNQ来增强器件的空穴注入,在阴极和发光层间加入高迁移率的Bphen:Liq层增强器件的电子注入,降低驱动电压,提高器件效率。同时,由于注入的电子和空穴数量偏离平衡,器件的效率也会受到影响。实验中,通过调节4F-TCNQ的掺杂浓度来调控空穴的注入和传输,使载流子达到高度平衡。器件的最大电流效率和流明效率分别达到了9.3cd/A和4.6 lm/W。     

有机／聚合物双异质结发光二极管

报道了用有机／聚合物薄膜材料制备的双异质结发光二极管。器件结构为：玻璃衬底／ＩＴＯ／ＰＶＫ／ＡｌｑＰＢＤ／Ａｌｑ３／Ａｌ电极。在这种结构器件中，电子和空穴分别从Ａｌ负电极和ＩＴＯ正电极中注入，产在ＰＢＤ及ＰＶＫ中传输注入到Ａｌｑ３发光层中。器件在正向偏压为４Ｖ时有绿色光输出；在正向偏压为１０Ｖ，最大亮度可达３０００ｃｄ／ｍ＾２以上。经光谱测试，电致发光峰值波长为５２３ｎｍ。