论文部分内容阅读
近年来,有机电致发光器件(OLEDs)由于高亮度、广视角、低功耗、面发光等优点而在平板显示和固态照明等领域受到人们广泛的关注。然而,不论是用于照明还是显示,性能优良、工艺简单、寿命较长的蓝光器件都显得尤为重要。本文围绕蓝色荧光器件展开工作,以提高器件的亮度、电流效率及功率效率等一些电学和光学性能为主要目标。通过分析器件的发光过程和基本原理,我们设计了不同的器件结构,进而研究并讨论了器件中载流子的有效注入、传输与复合以及激子形成区域的扩展、有效限制等问题,即通过器件的结构改善,有效地提高了器件性能。1.通过在单发光层中插入载流子控制层(charge control layer, CCL)达到抑制空穴注入与传输的效果。首先在DPVBi的发光层中插入DSA-ph作为CCL,发现器件的亮度与电流效率均有提高,但所有对比器件的色坐标均发生了红移。于是,我们在偏空穴传输的发光层DNCA中插入具有电子传输特性的Alq3作为CCL(这两种材料间不会发生能量转移)。通过调节Alq3在发光层中的位置,我们得到了最优的器件结构。相对于参比器件(最大电流效率为2.68cd/A),优化器件显示了良好的色稳定性,最大电流效率(5.89cd/A)提高了近2.19倍,最大亮度达到19,660cd/m2。2.将n型掺杂与多重复单元结构应用于电子传输层中,分析电子的注入与传输机制。首先对比普通的无电子注入层器件与多重复单元器件的性能,结果发现采用多重复单元结构后,器件的光电性能有所提升。为了消除不同厚度的Cs2CO3电子注入层对电子注入势垒的影响,我们将其厚度固定,电子传输层依然采用多重复单元结构,并与普通的n型掺杂器件进行比较。结果发现,多重复单元个数是一时,器件性能达到了最佳水平。优化器件的最大亮度与电流效率分别为9,077cd/m2与3.59cd/A,类似于普通n型掺杂的效果(n型掺杂器件的最大亮度与电流效率分别为11,170cd/m2与3.98cd/A)。3.利用混合型空穴传输层(composite hole transporting layer, c-HTL)与同质型双发光层(homogeneous double emitting layers, DELs)结构共同调节载流子平衡与激子形成区域。首先通过优化c-HTL的厚度来达到减缓空穴迁移率的目的。当c-HTL的厚度为20nm时,器件表现出了很好的整流特性。在此基础上,我们采用双发光层结构并调节不同主体中客体的掺杂浓度来达到优化器件的效果。当偏电子传输的主体ADN中客体DSA-ph的掺杂浓度为6wt%时,主客体间的能量转移最完全,器件表现出了最佳的光电特性。与参比器件相比,优化器件的电流效率在4.91mA/cm2下提高了近75.03%;电流密度降低了近44.19%(亮度为25,780cd/m2);在5-10V的驱动范围内,与单发光层器件相比,优化器件的效率滚降降低了近62.44%。