LiF层对ITD/Alq3/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 A1q^3／Al;ITO／A1q^3／LiF(1．0nm)：A1;ITO／A1q^3／LiF(1．5nm)：A1;ITO／A1q^3／LiF;(2．0nm)A1。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。     

LiF作电子注入缓冲层对有机电致发光器件电容的影响

已经有多种方法分析了LiF作为电子注入缓冲层对有机电致发光器件的影响,用LiF/Al双层阴极和发光层Alq3制成的有机电致发光器件(OLED),可以降低器件的开启电压,提高器件的发光效率、发光亮度。文章主要对OLEDs(A):Al/Alq3/ITO和(B):Al/LiF(1nm)/Alq3/ITO的C-V特性进行了研究,当在阴极和发光层Alq3之间加上1nm厚的LiF层作为电子注入缓冲层以后,器件的电容由不加LiF时的72500pF减小到12500pF,由于电容的减小,有效地降低了器件的功耗,进而提高了器件的寿命,节约了能源,进一步改善了器件的性能。     

LiF作为电子注入层对OLEDs器件性能的影响

制造了两种OLEDs器件,它们的结构分别为:ITO/NPB(50 nm)/Alq3(65 nm)/Mg:Ag(10:1)(100 nm)/Ag(50 nm)and ITO/NPB(50 nm)/Alq3(65 nm)/LiF(x)/Al(100 nm).结果发现,在同样电压下,与Mg:Ag/Ag电极相比,插入LiF层可以明显提高器件的电流.当LiF厚度为1 nm时,器件性能最好.以Mg:Ag/Ag合金作为电极时的器件的最大亮度为8 450 cd/m2,而插入LiF层的器件最大亮度可达到14 700 cd/m2.此外,器件的发光效率也得到了明显的提高,在7 V时达到了最大为3.117 cd/mA.同时,当LiF厚度大于1 nm或小于1 nm时,器件性能都将会下降.     

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.     

有机层界面对有机电致发光器件性能的影响

采用真空蒸镀的方法,制备了以ITO/2T-NATA(15 nm)/NPB(25 nm)/Alq3(30nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)为基本结构的绿光器件,实验中在NPB(25 nm)与Alq3(30 nm)有机层界面处加入周期性不同的NPB(10 nm)/Alq3(10 nm)结构的有机层.通过实验测得的数据,研究了周期性的空穴传输层与发光层结合这种特殊结构对绿光器件发光性能的影响.根据实验结果,发现在有机层界面处,加入周期不同的NPB(10 nm)/Alq3(10 nm)层虽然会提高器件的起亮电压,但会改善器件的发光效率,而对器件的发光波长与发光区域以及发光亮度影响不大.     

以CzHQZn为主体的有机发光器件的发光效率

采用真空热蒸镀技术,分别制备了结构为ITO/2T-NATA(25nm)/CzHQZn(10～25nm)/TPBi(35nm)/LiF(0.5nm)/Al、ITO/2T-NATA(30nm)/CBP:6%Ir(ppy)3:x%CzHQZn(20nm)/Alq3(50nm)/LiF(0.5nm)/Al和ITO/2T-NATA(30nm)/CBP:6%Ir(ppy)3:10%CzHQZn(xnm)/Alq3((70-x)nm)/LiF(0.5nm)/Al的3组有机电致发光器件(OLED)。器件中,CzHQZn既有空穴传输特性,又是黄光发射的主体。为了提高其发光效率,利用磷光敏化技术,研究了掺杂层中不同掺杂浓度和掺杂层不同厚度时器件的发光效率。结果表明,器件的效率随着掺杂发光层的厚度和掺杂浓度的变化而改变,当发光层的厚度为18nm时,CzHQZn掺杂浓度为10%的器件性能较好;在10V电压下,器件的最大电流效率达到3.26cd/A,色坐标为(0.4238,0.5064),最大亮度达到17560cd/m2。     

电子传输层厚度对LiBq4蓝色有机电致发光器件的影响

制备了以LiBq4为发光层,结构为ITO/CuPc/TPD/LiBq4/Alq3/LiF/Al的器件.器件的电致发光(EL)光谱与LiBq4薄膜的光致发光(PL)光谱相同,峰值波长均为492nm.改变电子传输层Alq3的厚度时,器件的电流-电压特性及发光光谱随之发生变化,当电子传输层的厚度为5nm时,既可以避免电子传输层的发光,又可以降低器件的工作电压.     

功能层界面制备方法对OLED性能的影响

在功能层界面处采用各功能材料共蒸的方法,制备了典型的绿光有机发光器件(OLED)。器件的结构为ITO/NPB(37nm)/(NPB:Alq3)(3nm)/Alq3(27nm):C545T(3%)/Alq3(20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),并与传统的制备方法进行了比较。结果发现,起亮电压从4.5V降低到2.5V,最高耐压从16V提高到21V,最大亮度从13 940cd/m2提高到24 630cd/m2,发光效率由7.0cd/A提高到11.4cd/A。结果表明,本文方法有利于载流子传输,可以有效提高激子形成概率,提高了OLED发光效率。     

基于MCzHQZn的有机电致发光器件

通过结构为ITO/2T-NATA(20nm/NPBx(20nm)/MCzHQZn(30nm)/BCP(10nm)/Alq3(20nm)/LiF(0.5nm)/Al、ITO/2T-NATA(30nm/MCzHQZn(30nm)/BCP(10nm)/Alq3(30nm)/LiF(0.5nm)/Al和ITO/2T-NATA(20nm/MCzHQZn(30nm)/NPBx(16nm)/BCP(10nm)/Alq3(25nm)/LiF(0.5nm)/Al的3组有机电致发光器件(OLED),证明了MCzHQZn既具有空穴传输特性,又具有较好的发光特性。MCzHQZn在器件1中作发光层,器件最大亮度在电压16V时达到3692cd/m2,电压13V时的最大效率为0.90cd/A,发光的峰值波长为564nm;MCzHQZn在器件2中既作发光层又作空穴传输层,器件最大亮度在电压为13V时达到1929cd/m2,电压12V时的最大效率为0.57cd/A,发光的峰值波长也为564nm;MCzHQZn在器件3中作空穴传输层,由NPBx作发光层,器件最大亮度在电压为14V时达到3556cd/m2,电压9V时的最大效率为1.08cd/A,发光的峰值波长为444nm。     

采用双发光层制作白色有机电致发光器件的工艺研究

利用白色OLED是一种实现全彩色显示的方法,因为白光加滤色膜的方式可以获得红、绿、蓝三基色。文章采用双发光层方法,即TBPe掺杂到ADN中作为蓝色发光层,DCJTB掺杂到Alq3中作为红色发光层,从而实现白光显示,器件结构为:ITO/CuPc/NPB/ADN∶TBPE(15nm)/Alq3∶DCJTB(15nm)/Alq3(35nm)/LiF/Al。文章主要研究了发光层厚度和掺杂材料浓度的变化对白色OLED器件发光性能的影响,最终确定了发光层厚度和掺杂剂浓度,当蓝色发光层厚度15nm,红色发光层厚度15nm,TBPe的掺杂浓度(质量分数)为2.8%,DCJTB的掺杂浓度为1.5%时,可以获得最佳的白色器件。与三元共蒸单发光层结构不同,该方法工艺简单,操作过程容易控制,实验重现性高,色纯度好。     

双主体掺杂红色有机电致发光显示器件的研究

利用三源共蒸发技术制作了双主体掺杂红色有机电致发光显示器件,研究了不同掺杂比例下,Alq3∶Rubrene∶DCJTB双主体掺杂系统的红色OLED器件,器件结构为ITO/HIL/NPB/Alq3∶Rubrene∶DCJTB/Alq3/LiF/Al,其中发光层Alq3∶Rubren∶DCJTB是三掺杂发光结构体系。综合研究分析了Alq3与Rubrene的掺杂比例和发光效率、色纯度之间的关系,当Rubrene的掺杂比例达到60%时,器件达到最佳效果;电压9V时,该器件发光亮度达到3580cd/m2,发光效率达到4.58cd/A,功率效率也达到1.60lm/W,相应的色坐标为(0.65,0.35)。     

基于ADN:TBPe发光层的蓝光OLED器件

全色显示是有机电致发光显示(OLED)器件发展的目标,而高性能蓝色发光器件,也是目前有机电致发光显示研究的热点。以NPB和Alq3分别作为空穴传输层和电子传输层,制作了结构为ITO/CuPc(150nm)/NPB(500nm)/ADN(300nm)∶TBPe(30nm)/Alq3(350nm)/RbF(20nm)/Al(1000nm)的蓝光OLED器件,发光亮度达8600cd/m2,发光效率达2.669cd/A,色坐标(X=0.1315,Y=0.1809)。研究发现ADN∶TBPe发光层体系的引入大大改善了蓝光器件的发光效率和性能。     

利用石墨烯掺杂在NPB中的OLED性能研究

采用NPB掺杂石墨烯作为空穴传输层,制备有机电致发光器件(OLED),器件结构为ITO/NPB:Graphene(20wt.%)(50nm)/Alq3(80nm)/LiF(0.5nm)/Al(120nm)。将其与标准器件ITO/NPB(50nm)/Alq3(80nm)/LiF(0.5nm)/Al(120nm)作性能比较,研究石墨烯对OLED性能的影响。结果表明,在NPB中掺杂石墨烯薄层的器件,在同等条件下性能最佳,当电流密度为90mA/cm2时器件电流效率达到最大值3.40cd/A,与标准器件最高效率相比增大1.49倍;亮度在15V时达到最大值10 070cd/m2,比标准器件最大亮度增大5.16倍。     

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。     

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。     

C_(60)作激子阻挡层的有机发光二极管

制备了结构为ITO/CuPc(25nm)/NPB(40nm)/Alq3(xnm)/C60(ynm)/LiF(1nm)/Al(100nm)的有机发光二极管(OLEDs),研究了C60插入层对器件性能的影响。结果表明,在无C60的器件中,当Alq3层较厚时,器件的电流密度-电压(J-V)曲线右移,不利于获得高功率效率;当Alq3层较薄时,又会导致激子在LiF/Al阴极的严重淬灭。实验优化得出,在无C60的器件中,Alq3厚为45nm的器件可获得最高的功率效率。在Alq3与LiF之间插入15nmC60层后,对器件的J-V曲线几乎没有影响,但C60层阻挡了激子向阴极扩散,减少了淬灭。当在Alq3厚度为45nm的器件的Alq3和LiF间插入15nmC60层后,可使器件获得更高的功率效率,尤其是插入15nmC并将Alq厚度降至30nm,获得了最大的功率效率。     

电子器件基础

0100168不同电极对蓝光有机电致发光器件性能的影响[刊]/李枫红//发光学报.—2000.21(3).—265～268(E)利用高真空多源型有机分子沉积系统分别制备了不同负电极为 Al、LiF/Al 和 Mg:Ag 的有机小分子多层电致发光器件,比较了不同负极对以五苯基环戊二烯(PPCP)为发光层的蓝光有机电致发光器件性能的影响,发现以 LiF/Al 作负极的器件在综合性能上优于其它器件。其中器件 ITO/TPD/PPCP/Alq/LiF/Al 蓝光发射的最大发光亮度达2375cd/m~2,最大发光效率为0.261m/W。参9     

多层结构红色OLED器件的制备与光电性能研究

采用真空热蒸镀的方法,在高精度膜厚控制仪的监控下,实现了有机薄膜功能材料的精确蒸镀,其中发光层采用三种材料的共蒸,制备了一种多层结构红色有机电致发光(OLED)器件:ITO/CuPc/α-NPD/Alq3∶Rubrene(10%)∶DCJTB(1%)/Alq3/LiF/Al.从实验结果分析可知:随着驱动电压的变化,其EL光谱有蓝移的现象,发射峰从638nm变到632nm,同时色坐标值也发生相应的变化;器件的发光效率在驱动电压较低时(5V),达到最大值5.77cd/A,随着驱动电压的增加,发光效率呈缓慢降低的趋势.     

掺杂Rubrene双发光区有机黄光器件的制作

制作了在N,N′-diphenyl-N,N′-bis-1-naphthyl)-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine(NPB)和aluminium-tris-8-hydroxy-quinoline(Alq3)中分别掺杂黄色荧光染料5,6,11,12,-tetraphe-nylnaphthacene(Rubrene)的双发光区有机黄光电致发光器件。器件的结构为ITO/NPB(30nm)/NPB∶Rubrene(20nm)/Alq3∶Rubrene(20nm)/Alq3(30nm)/LiF(0.8nm)/Al。NPB作为空穴传输层材料,Alq3作为电子传输材料,NPB和Alq3中掺杂Rubrene的浓度分别为0.9%和1.4%。实验结果表明,由于Rubrene具有较强的载流子俘获能力,而且在Alq3和NPB层中进行掺杂,相对于单掺杂层器件为Rubrene提供了更多的俘获空位,从而提高了器件的性能。     

Alq3厚度以及沉积速率对OLED性能的影响

以ITO为透明电极，NPB为空穴传输层，Alq3为发光层，制备出ITO／NPB／Alq3／LiF／Al结构的有机电致发光显示器。通过比较Alq3发光层厚度以及沉积速率对OLED的亮度、发光效率的影响，确定了Alq3层的厚度为65nm，沉积速率为0．3nm／s，得到起亮电压为3．01V、发光亮度为12800cd／m^2、发光效率达到4．421cd／A的器件，并对其影响因素进行了分析。