基于Ir(ppy)3的有機(jī)電致磷光器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其性能研究.pdf

1、有機(jī)電致發(fā)光器件壽命短、效率低是制約其廣泛應(yīng)用的“瓶頸”，如何提高其發(fā)光效率，延長(zhǎng)其使用壽命是國(guó)內(nèi)外研究者普遍關(guān)注的問(wèn)題。本文主要是通過(guò)對(duì)典型的單發(fā)光層磷光器件：ITO/NPB/CBP：Ir(ppy)3/TPBi/Alq3/LiF/Al進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和界面修飾，來(lái)研究不同器件結(jié)構(gòu)和對(duì)器件的各不同界面進(jìn)行修飾后對(duì)器件性能的影響。
　　 首先，我們使用CBP和TPBi作為兩個(gè)發(fā)光主體材料，在上述單發(fā)光層磷光器件的基礎(chǔ)上引入雙發(fā)光層，器

2、件結(jié)構(gòu)為ITO/NPB/CBP：Ir(ppy)3/TPBi：Ir(ppy)3/TPBi/Alq3/LiF/Al，研究了不同雙發(fā)光層厚度對(duì)器件性能的影響。制作了CBP、TPBi厚度分別為10nm、20nm和20nm、10nm的兩組雙發(fā)光層有機(jī)電致磷光器件。發(fā)現(xiàn)，當(dāng)雙發(fā)光層CBP與TPBi厚度分別為20nm和10nm時(shí)器件的性能更好，其最大亮度為51355cd/m2；最大電流效率為31.1cd/A，是上述單發(fā)光層器件的1.52倍；最大功率效

3、率為15.3 lm/W，是單發(fā)光層器件的1.90倍。在未封裝條件下，初始亮度為250cd/m2時(shí)器件的壽命為76h，是相同條件下測(cè)得的單發(fā)光層器件壽命的15倍。
　　 其次，我們?cè)谏鲜鰞?yōu)化的雙發(fā)光層器件的基礎(chǔ)上，對(duì)雙發(fā)光層器件的電子傳輸層進(jìn)行n-型摻雜，即用TPBi：LiF取代Alq3，發(fā)現(xiàn)n-型摻雜電子傳輸層使雙發(fā)光層器件的性能進(jìn)一步提高。最大電流效率為40.5 cd/A，是單發(fā)光層器件的1.98倍；最大功率效率為23.7lm

4、/W，是單發(fā)光層器件的2.95倍。且器件的壽命顯著提高，在未封裝的條件下，初始亮度為250cd/m2時(shí)，測(cè)得其壽命為220h，是單發(fā)光層器件的44倍。
　　 再次，我們?cè)诒３制骷偤穸炔蛔兊那疤嵯拢瑢?duì)優(yōu)化的雙發(fā)光層器件的Alq3/LiF界面進(jìn)行修飾，通過(guò)對(duì)Alq3/LiF界面做凹凸結(jié)構(gòu)處理，來(lái)研究凸起高度和凸起個(gè)數(shù)對(duì)器件性能的影響。制作了Alq3凸起高度分別為5nm、10nm、15nm、20nm和凸起個(gè)數(shù)分別為1、2的四組器件。

5、發(fā)現(xiàn)：凸起高度為10nm，凸起個(gè)數(shù)為2的雙發(fā)光層有機(jī)電致磷光器件性能最優(yōu)，其最大電流效率和最大功率效率分別為47.3cd/A和26.0lm/W，相比較于優(yōu)化的平直界面雙發(fā)光層器件分別提高了52％和70％。
　　 然后，我們?cè)诒３制骷偤穸炔蛔兊那疤嵯?，在?yōu)化的雙發(fā)光層器件的基礎(chǔ)上，研究了從兩發(fā)光層界面，即CBP：Ir(ppy)3/TPBi：Ir(ppy)3界面起做凹凸結(jié)構(gòu)處理，則TPBi：Ir(ppy)3/TPBi、TPBi/A

6、lq3及Alq3/LiF界面的結(jié)構(gòu)也得到同樣的修飾。主要是通過(guò)改變凸起的高度和凸起的個(gè)數(shù)來(lái)研究界面改變對(duì)器件性能的影響。制作了凸起高度分別為10nm、15nm，凸起個(gè)數(shù)分別為1、2的兩組器件。發(fā)現(xiàn)：凸起高度為10nm，凸起個(gè)數(shù)為2的器件具有最高的電流效率和功率效率，最大值分別為50.6 cd/A和29.0lm/W，分別是優(yōu)化的平直界面雙發(fā)光層器件的1.63和1.90倍。
　　 最后，我們?cè)诒３制骷偤穸炔蛔兊那疤嵯?，在?yōu)化的雙發(fā)

7、光層器件的基礎(chǔ)上，研究了從NPB/CBP：Ir(ppy)3界面起做凹凸結(jié)構(gòu)的處理，則CBP：Ir(ppy)3/TPBi：Ir(ppy)3、TPBi：Ir(ppy)3/TPBi、TPBi/Alq3及Alq3/LiF界面的結(jié)構(gòu)也得到同樣的修飾。主要是通過(guò)改變凸起高度和凸起個(gè)數(shù)來(lái)研究各界面改變對(duì)器件光電性能的影響。制作了凸起高度分別為10nm、15nm、20nm，凸起個(gè)數(shù)分別為1、2的三組器件。發(fā)現(xiàn)：當(dāng)NPB凸起高度為10nm，凸起個(gè)數(shù)為2時(shí)