綠色有機(jī)電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、本文工作主要圍繞有機(jī)電致發(fā)光器件展開，主要分為兩方面：1)設(shè)計(jì)并優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)，提高器件性能；2)利用現(xiàn)有理論結(jié)合實(shí)驗(yàn)，分析為什么被廣泛使用的LiF/Al作為電極，能大幅度提升器件的性能。具體包括對以下4個問題的研究： 1.混合陽極在OLED中的應(yīng)用。提出并制備了新型的混合陽極：ITO/Ag/ITO，使得陽極的表面電阻率由原來的60Ω/□降低到了2Ω/□，器件的性能得到顯著提升：相比于傳統(tǒng)的OLED器件，電流從開始時6V的2.5倍

2、到12V的4.5倍，啟亮電壓也明顯有所降低。金屬Ag的加入，有以下幾個作用：①使得空穴注入量減少，增加電子-空穴的平衡度；②Ag的加入在一定程度上降低了陽極上的電壓降，從而提高了在陰極附近(包括電子傳輸層)的電壓降，因此電子的注入會有一定的增加，達(dá)到發(fā)光層的電子增多。與傳統(tǒng)的器件相比，相同電壓下形成的電子.空穴對增加，從而使得器件亮度得以提高。 2.混合電子傳輸層的研究。為了解決在有機(jī)材料中電子低遷移率的問題，文中提出了使用Al

3、-Alq3(～1:1)(molecule/atom)作為電子傳輸層。這層共沉積的Al-Alq3在器件中有兩個作用。①Al-Alq3這種緩沖層的存在降低了電子的注入勢壘，而且電子在此種材料中的遷移率比單獨(dú)的Alq3電子傳輸層中的電子遷移率要大，因此注入和傳輸?shù)桨l(fā)光區(qū)域的電子增加，很好的維持了電子-空穴的平衡，而復(fù)合形成激子數(shù)量的增加是必然的結(jié)果。②Al-Alq3這種緩沖層的存在降低了器件中的淬滅現(xiàn)象，因?yàn)槭褂肁lq3作為發(fā)光層和電子傳輸層

4、的器件中，會有大量的未經(jīng)復(fù)合的空穴穿過Alq3而直接到達(dá)陰極，造成器件發(fā)熱，從而效率降低；而有了Al-Alq3這種緩沖層，可以增加發(fā)光層和陰極的距離，降低了淬滅現(xiàn)象的發(fā)生。另外文中還提出并制備了多層的電子傳輸層Al(110nm)/Alq3(65nm)，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較，使用了Al/Alq3多層電子傳輸層的器件具有很明顯的性能和效率的改善。 3.OLED中材料的介電常數(shù)對器件性能的影響。文中制備了分別使用LiF、NaCl、NaF

5、作為各自的電子注入層的器件，在電流密度100mA/cm2下，器件的亮度分別為2000cd/m2,1500cd/m2和1200cd/m2，而介電常數(shù)在300K以下分別為9.036、5.895、5.072，因此我們得出結(jié)論：介電常數(shù)越高，驅(qū)動電壓也就越小，亮度越高，也就意味著電子更容易注入到器件中。文中的解釋：在相同的厚度和相同的面積下，介電常數(shù)越高，介質(zhì)的電阻就會越高。根據(jù)歐姆定律，在相同電流下，在介質(zhì)上的電壓降就會越高，內(nèi)部電場也會越高

6、。同時，相同電壓下，自然的分配在空穴注入層和空穴傳輸層上的電壓降就會降低。這樣就導(dǎo)致了注入和傳輸?shù)桨l(fā)光層的電子的數(shù)量增加，而注入和傳輸?shù)桨l(fā)光層的空穴就會降低，空穴-電子可以更高效率地復(fù)合，器件表現(xiàn)出更高的效率和性能。 4.C-V法在OLED中的應(yīng)用。通過在OLED中運(yùn)用C-V法，本人得到以下結(jié)論：LiF在加入電場之后的變化，被分解成Li+離子和F離子，并且Li+離子摻雜在靠近陰極附近，形成電子的良導(dǎo)體，空穴的絕緣體?；蛘哒f具有良