白色有機(jī)電致發(fā)光器件中電荷平衡及器件性能提高的研究.pdf

1、近些年來(lái)，白色有機(jī)電致發(fā)光器件因其在平板顯示和固態(tài)照明上的應(yīng)用，引起了人們廣泛的關(guān)注。為了提高器件的性能(比如效率，色穩(wěn)定性，壽命等)，人們嘗試了眾多的方法。通常情況下，有機(jī)半導(dǎo)體材料中空穴的遷移率往往很高，是有機(jī)電致發(fā)光器件中的多數(shù)載流子，于是，電子就成了相對(duì)的少數(shù)載流子。然而，根據(jù)有機(jī)電致發(fā)光的發(fā)光過(guò)程與機(jī)制，載流子間的電荷平衡卻對(duì)它們復(fù)合而產(chǎn)生的激子數(shù)，進(jìn)而對(duì)白色有機(jī)電致發(fā)光器件的效率等性能的提高有著非同尋常的意義。因此，本文著眼

2、于通過(guò)器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，最終提高了器件中的電荷平衡進(jìn)而得到了高性能的器件。具體開(kāi)展了如下幾方面的工作： 1.減少空穴的注入和傳輸。選用電子傳輸性能良好的Zn(BTZ)2作為藍(lán)光層，通過(guò)設(shè)計(jì)不同類(lèi)型的空穴傳輸層，發(fā)現(xiàn)了它對(duì)空穴的陷阱作用。在試驗(yàn)不同厚度的發(fā)光層后，我們降低了傳輸?shù)胶竺嬗袡C(jī)層的空穴數(shù)量，提高了電荷平衡，得到了一種最佳厚度的雙發(fā)光層白色電致發(fā)光器件。 2.調(diào)節(jié)載流子分布。我們參考了各種材料的能級(jí)值，通過(guò)優(yōu)化

3、器件結(jié)構(gòu)，獲得如下重要進(jìn)展：a)制得了高效的三基色磷光器件，利用紅、綠色磷光材料間的能量傳遞，平衡色彩分布，制備出了一種高效率暖白光器件；b)研發(fā)了一種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的，高效熒光白色有機(jī)電致發(fā)光器件，通過(guò)材料的能級(jí)特性和發(fā)光層的厚度調(diào)節(jié)載流子的分布，實(shí)現(xiàn)了器件穩(wěn)定的白光發(fā)射；c)我們?cè)谘芯苛嘶旌辖缑鎸拥墓δ芎?，成功地控制了載流子的分布，并解決了困擾在性能提高和厚度之間的矛盾。優(yōu)化后的器件，最大電流效率和流明效率分別為20.9cd/A和19.9

4、lm/W(0.007mA/cm2)。 3.提高載流子傳輸。我們提出了混合過(guò)渡層的概念。此層是在空穴傳輸材料(或電子傳輸材料)中摻入發(fā)光染料構(gòu)成的，包括提高電子傳輸性和提高空穴傳輸性的兩種類(lèi)型。加入混合過(guò)渡層后，載流子更容易借助此層傳遞到發(fā)光層，從而成功地提高了載流子傳輸，增加了載流子的復(fù)合幾率。制得的器件最大電流效率和流明效率分別為13.3cd/A和11.3lm/W，色坐標(biāo)僅從(0.300，0.371)變化到(0.312，0.3