影響照明OLED器件特性因素的研究.pdf

1、有機電致發(fā)光器件用于照明具有諸多優(yōu)點，如：發(fā)光均勻、光線自然柔和、驅(qū)動電壓低、光譜豐富、顯色指數(shù)高等，是前景廣闊的新型照明器件。本文主要從陽極材料、載流子的注入、傳輸、復(fù)合特性、陰極材料等方面討論了影響OLED照明器件特性的因素，優(yōu)化了OLED照明器件的結(jié)構(gòu)及制備工藝。
　　 首先，論文研究了陽極材料對器件性能的影響，由于金屬銦稀缺昂貴，用傳統(tǒng)的ITO作為OLED器件的陽極，其高昂的價格將制約OLED的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，本文采用價

2、格低廉的金屬Al替代ITO作為陽極，制備了綠光OLED器件，其結(jié)構(gòu)為：Al(15nm)/MoO3(40nm)/NPB(60nm)/Alq3(65nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)．并與常用的ITO陽極進行性能對比，所采用的器件結(jié)構(gòu)為：ITO/MoO3(40nm)/NPB(60nm)/Alq3(65nm)/LiF(1nm)/Al(100nm).結(jié)果表明：在驅(qū)動電壓較高的情況下，兩種不同陽極材料所對應(yīng)器件的亮度和電流密度略有差異，

3、在低電壓下的亮度曲線和電流密度曲線基本重合，說明在電場強度較低的情況下，以Al金屬為陽極的器件性能穩(wěn)定，可以替代ITO作為OLED照明器件的陽極；以半透明A1為陽極的器件具有較強的微腔效應(yīng)，其光譜特性與以ITO為陽極器件相比具有明顯的窄化效應(yīng)，器件色純度更好，因此，用A1作為陽極制備的OLED器件具有一定的實際意義。
　　 其次，分別討論了發(fā)光層中不同摻雜比例和不同厚度的空穴傳輸層對OLED器件性能的影響，并從能級結(jié)構(gòu)、光譜特性

4、、發(fā)光效率、電流密度-電壓-亮度曲線等方面分析了載流子的注入、傳輸、復(fù)合機理。制備了綠光OLED照明器件以及基于ADN為主體材料的多摻雜白光器件，其中綠光器件的結(jié)構(gòu)為：ITO/2T-NATA(15nm)/NPB(25nm)/A1q3(20nm):C545T(X％)(wt％)/Alq3(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),X=0、1、2、3、4、5。研究了C545T的摻雜比例對綠光器件性能的影響，實驗發(fā)現(xiàn)：用2T-NATA作

5、為空穴注入層能夠提高載流子的注入效果。當(dāng)C545T的摻雜濃度為3％時，器件的性能較佳，最大亮度達(dá)到12418 cd/m2，發(fā)光效率為10.22cd/A，是未摻雜器件發(fā)光效率的4倍。通過引入C545T摻雜材料，可以有效地傳遞能量，改善器件的發(fā)光效率和色純度。所制備的白光器件結(jié)構(gòu)為：ITO/2TNATA(15nm)/NPB(25nm)/ADN(30nm):TBPe(2％):DCJTB(X％)/A1q3(20nm)/LiF(1nm)/Al(1

6、00nm)，X=0％、1％、2％、3％。討論了不同DCJTB摻雜比例對白光器件性能的影響，發(fā)現(xiàn)：改變DCJTB的摻雜濃度對OLED器件的顏色有很大的影響，當(dāng)摻雜比例為1％時，器件發(fā)光顏色為白光，CIE色坐標(biāo)為(0.3186，0.3520)；當(dāng)摻雜比例分別為0％，2％，3％時，器件分別輻射出藍(lán)，黃，橙色的光。研究還發(fā)現(xiàn)：當(dāng)摻雜比例為1％時，器件的發(fā)光效率最高，達(dá)6.6 cd/A。論文還研究了不同傳輸層厚度對器件性能的影響，其結(jié)構(gòu)為：ITO

7、/2T-NATA(15nm)/NPB(Xnm)/ADN(30nm):TBPe(2％):DCJTB(1％)/A1q3(20nm)/LiF(1nm)/A1(100nm)，X=15、30、35、40。結(jié)果表明：優(yōu)化NPB的厚度可以有效提高器件的發(fā)光效率和亮度，當(dāng)NPB厚度為35nm時，器件的效率最高，達(dá)到7.81cd/A。
　　 最后，討論了兩種不同陰極材料對電子注入能力及發(fā)光性能的影響。分別采用LiF/Al和鈣鋁合金作為OLED照明

8、器件的陰極。器件結(jié)構(gòu)為：A)Al(15nm)/MoO3(40nm)/NPB(60nm)/AlQ(30nm)/Bphen(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。B)Al(15nm)/MoO3(40nm)/NPB(60nm)/AlQ(30nm)/Bphen(30nm)/Ca(10％):Al(100nm)。
　　 結(jié)果表明：相對于Ca:Al合金，LiF/Al陰極能夠有效提高器件的亮度。LiF/Al陰極具有更強的電子注入能力