有机电致发光器件的电极修饰及发光动力学研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaiyiyang9708
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近年来,由于OLED(Organic Light-emitting Diode)具有广视角、高响应速度、柔性可弯曲等优点,在平板显示器行业和照明领域脱颖而出,被认为是继LCD(Liquid Crystal Display)之后的下一代梦幻显示器。在研究人员们的不断努力下,相关理论和技术难题也不断取得突破,在实用化道路上取得了重大进展。但是目前效率低、寿命短和大尺寸难仍然是制约OLED产业化的最大壁垒。其中载流子的注入效率直接影响着器件的各项性能。电极修饰是提高载流子注入效率的有效手段。是OLED的主要研究方向之一。为了提高器件的效率,研究人员提出了多种电极修饰方法,例如氧气等离子体处理、引入缓冲层等。简单、高效、节能、环保的电极修饰方法是各国研究人员们追求的目标。本论文在OLED电极修饰方面进行了有益的探索研究,主要研究内容分为以下二个部分:  第一部分,我们利用电化学方法处理ITO电极表面代替通常采用的氧气等离子体处理的方法来制备有机电致发光器件。这种办法即简单又环保,还具有低能耗的优点,通过NaCl水溶液电化学处理ITO后,我们得到功函数为5.41eV的Cl-ITO电极(氯化ITO)比未经任何处理的ITO电极功函数提高了0.66eV。ITO表面功函数的提高是由电极表面发生了阳极氧化反应引起的。我们的电极处理方法功耗仅约为3mW,比氧气等离子体处理的方法的功耗(约为100W)低五个数量级。实验中我们制备的OLED器件结构如下:Cl-ITO/NPB(35nm)/CBP:Ir(ppy)3(15nm,8wt%)/TPBi:Ir(ppy)3(10nm,8wt%)/TPBi(10nm)/Bphen(50nm)/Cs2CO3(2.0nm)/Al(100nm)。基于此器件结构的最大功率效率和最大外量子效率分别为95.0lm W-1和24.2%(EQE),与采用氧气等离子体处理ITO制备的器件相比分别为91.2lmW-1和EQE=23.1%,分别提高4%和4.5%。  第二部分,我们利用ZnIx作为阴极的修饰层,制备了基于ITO/ZnIx(1.0nm)/Alq3(50nm)/NPB(50nm)/MoO3(6.0nm)/Al(100nm)结构的高效倒置OLED器件。实验结果表明了ZnIx具有优秀的空穴阻挡作用。ZnIx使器件的最大亮度从13.4cd/m2提高到3566.1cd/m2。另外,电流和功率效率也显著提高,开启电压从13V降到了8V。ZnIx介质层并没有提高电子的注入效率,器件性能的提升是由于ZnIx介质层的空穴阻挡能力引起的。结果表明层状材料可能在光电器件领域存在着潜在的应用价值。
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