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有机电致发光器件(OLED)是平板显示技术的研究热点,而载流子注入平衡与否是影响其性能的重要因素。本论文重点研究了两种OLED阴极界面修饰材料的电子注入机理,设计了新型阴极结构,提高了器件效率。主要成果为:1、通过热力学计算得到了碳酸铯(Cs2CO3)真空热分解反应的吉布斯自由能随温度和压强的变化规律,从热力学上证实Cs2CO3在真空蒸镀时发生分解,生成金属Cs。设计了Cs2CO3真空热分解实验,通过与热力学计算结果进行比较,验证了Cs2CO3真空蒸镀分解生成金属Cs的结论。对Cs2CO3薄膜进行了X射线光电子能谱(XPS)分析,制备并研究了基于Cs2CO3的单电子传输(Electron-only)器件,进一步证实了Cs2CO3真空蒸镀沉积的物质是金属Cs这一结论。2、设计了新型的Cs2CO3:Ag/Ag复合阴极结构并制备了OLED器件,器件结构为ITO/NPB (50 nm) /Alq3 (50 nm) /Cs2CO3:Ag (1:10, 5 nm) /Ag (100 nm)时,电流效率达到4.4 cd/A,高于LiF (0.5 nm) /Al和Cs2CO3 (0.5 nm) /Ag阴极器件。对复合阴极的电子注入层厚度、Cs2CO3:Ag掺杂比例进行了优化。通过XPS分析,推测电子注入层中CsAg合金的形成是器件性能提高的原因。制备了Cs2CO3:Ag/Ag复合阴极和Cs2CO3/Ag阴极透明OLED器件,器件双面发光的总电流效率达到3.1~3.5 cd/A,阴极方向出光光谱更接近发光材料本身的光谱。3、通过热力学计算得到了硼氢化钾(KBH4)真空热蒸发分解反应的吉布斯自由能随温度和压强的变化规律,从热力学上证实在真空条件下蒸镀时KBH4发生分解,生成金属K。对KBH4真空蒸镀薄膜进行了XPS分析,进一步证实了KBH4真空蒸镀分解生成金属K这一结论。4、首次将KBH4用作电子注入材料制备了高性能的OLED器件,器件结构为ITO/F4-TCNQ (4.5 wt%) : m-MTDATA (100 nm) /NPB (20 nm) /C545T (1.5 wt%) : Alq3 (30 nm) /Alq3 (30 nm) /KBH4 (5.0 nm) /Al (100 nm)时,电流效率达到11.0 cd/A,高于LiF(0.5 nm)/Al器件。对KBH4的厚度进行了优化,发现器件在一个比较宽的范围内(3.0~7.0 nm)均表现出很高的性能。采用不同金属阴极的器件性能都很高,说明KBH4的电子注入效果对阴极金属没有选择性。