發(fā)光層內(nèi)載流子平衡對(duì)藍(lán)色磷光有機(jī)發(fā)光器件性能改善的研究
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更多相關(guān)文章: 有機(jī)電致發(fā)光器件 載流子平衡 Bphen空穴阻擋層 激子-極化子淬滅
【摘要】:有機(jī)材料的電致發(fā)光現(xiàn)象經(jīng)過(guò)幾十年的研究,逐漸從實(shí)驗(yàn)室階段向產(chǎn)業(yè)化階段跨進(jìn)。要實(shí)現(xiàn)全彩顯示及白光照明,藍(lán)光是必不可少的光源之一。而關(guān)于藍(lán)色有機(jī)發(fā)光器件的研究中載流子平衡問(wèn)題是主要的研究?jī)?nèi)容之一。本論文基于發(fā)光層內(nèi)載流子平衡問(wèn)題展開(kāi)研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:1、對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為ITO/NPB(40nm)/m CP:FIrpic(10wt%,20nm)/Bphen(40nm)/Li F(1nm)/Al與ITO/NPB(30nm)/Tc Ta(10nm)/m CP:FIrpic(10wt%,20nm)/Bphen(40nm)/Li F(1nm)/Al的器件進(jìn)行了比較,初步判斷出以m CP作為母體的藍(lán)色磷光有機(jī)發(fā)光器件發(fā)光層內(nèi)的空穴濃度高于電子濃度,這種失衡直接造成了激子-極化子的淬滅現(xiàn)象變得嚴(yán)重。2、通過(guò)在發(fā)光層m CP不同位置插入FIrpic藍(lán)光染料的方法探究不同電壓下結(jié)構(gòu)為ITO/NPB(30nm)/Tc Ta(10nm)/m CP(xnm)/m CP:FIrpic(10wt%,5nm)/m CP(ynm)/Bphen(40nm)/Li F(1nm)/Al的器件發(fā)光層內(nèi)不同位置的發(fā)光情況,其中x+y+5=20。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)器件的始亮位置靠近m CP/Bphen界面,并且隨著電壓的增加器件的有效發(fā)光位置逐漸向陽(yáng)極一側(cè)擴(kuò)展。并通過(guò)發(fā)光光譜的對(duì)比發(fā)現(xiàn)空穴在m CP/Bphen界面處堆積產(chǎn)生的靜電束縛影響電子向發(fā)光層的注入。3、利用電子傳輸材料(Bphen)低空穴遷移率以及高HOMO能級(jí)的特性作為空穴阻擋層插入在空穴傳輸層一側(cè),并對(duì)插入位置(NPB與Tc Ta、Tc Ta與m CP之間)進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)插入位置的不同造成了器件的效率有很大的差異。Tc Ta與m CP之間插入1nm厚Bphen層的器件效率變低。而在NPB與Tc Ta之間插入1nm厚的Bphen層使得器件的性能得到了提高。相對(duì)于無(wú)Bphen空穴阻擋層的器件,器件的最大電流效率從16.07cd/A提高到19.99cd/A,相對(duì)提高了24.39%;器件的最大功率效率從14.02lm/W提高到16.68lm/W,相對(duì)提高了18.97%;器件的最大外量子效率從7.53%到9.38%,相對(duì)提高了24.57%。同時(shí)在8099.86cd/m2亮度下,無(wú)Bphen層的器件的電流效率滾降為50%,而在該亮度下在NPB與Tc Ta之間插入1nm厚Bphen層的器件的電流效率滾降為38.32%,相對(duì)改善了23.36%。4、通過(guò)在Tc Ta中摻入FIrpic的方法來(lái)探究在Tc Ta與m CP之間插入Bphen層導(dǎo)致器件效率降低的原因。摻雜厚度為1nm,制備了結(jié)構(gòu)為ITO/NPB(30nm)/Tc Ta(9nm)/Tc Ta:FIrpic(10wt%,1nm)/m CP(20nm)/Bphen(40nm)/Li F(1nm)/Al和ITO/NPB(30nm)/Tc Ta(8nm)/Tc Ta:FIrpic(10wt%,1nm)/Bphen(1nm)/m CP(20nm)/Bphen(40nm)/Li F(1nm)/Al的器件。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)由于Bphen層將空穴阻擋在Tc Ta/Bphen界面處,然后發(fā)光層內(nèi)的電子通過(guò)Bphen傳輸后到達(dá)該界面與空穴以非輻射復(fù)合的形式消耗掉,因此器件效率降低。5、對(duì)插入在NPB與Tc Ta之間的Bphen層的厚度進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)隨著B(niǎo)phen層厚度的增加器件的效率先增加后減小,只是這種變化不是很明顯。但是,器件的效率滾降逐漸變得嚴(yán)重,造成這種現(xiàn)象的原因與FIrpic的電子的場(chǎng)依賴(lài)性比空穴大有關(guān),使得電子隨電場(chǎng)的增加比空穴快,Bphen層的厚度越厚對(duì)空穴的阻擋作用越強(qiáng),使得空穴無(wú)法補(bǔ)償快速增加的電子,導(dǎo)致激子-極化子淬滅變得嚴(yán)重。
【關(guān)鍵詞】:有機(jī)電致發(fā)光器件 載流子平衡 Bphen空穴阻擋層 激子-極化子淬滅
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TN383.1
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-23
- 1.1 引言11
- 1.2 OLED的發(fā)展及應(yīng)用11-13
- 1.3 OLED的基本理論知識(shí)13-20
- 1.3.1 光物理基本知識(shí)13-15
- 1.3.2 電子學(xué)基本知識(shí)15-19
- 1.3.3 F?rster能量轉(zhuǎn)移和Dexter能量轉(zhuǎn)移19-20
- 1.4 OLED的基本原理20-21
- 1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容21-23
- 第2章 載流子平衡對(duì)OLED性能改善的研究進(jìn)展23-37
- 2.1 評(píng)價(jià)OLED性能的參數(shù)23-24
- 2.2 載流子平衡的研究進(jìn)展24-25
- 2.3 基于MCP母體的藍(lán)色磷光OLED發(fā)光層內(nèi)載流子平衡的研究25-37
- 2.3.1 實(shí)驗(yàn)材料、器件制作及測(cè)試儀器26-28
- 2.3.2 藍(lán)色磷光OLED發(fā)光層內(nèi)載流子平衡情況的研究28-32
- 2.3.3 藍(lán)色磷光OLED發(fā)光位置隨電壓變化情況的研究32-36
- 2.3.4 小結(jié)36-37
- 第3章 利用載流子平衡改善藍(lán)色磷光OLED性能的研究37-54
- 3.1 利用BPHEN改善藍(lán)色磷光OLED發(fā)光層內(nèi)載流子平衡的研究37-44
- 3.1.1 器件結(jié)構(gòu)37-38
- 3.1.2 器件測(cè)試與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析38-44
- 3.2 探究BPHEN的位置引起藍(lán)色磷光OLED效率差異的原因44-48
- 3.2.1 器件結(jié)構(gòu)44-45
- 3.2.2 器件測(cè)試與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析45-48
- 3.3 BPHEN空穴阻擋層厚度對(duì)藍(lán)色磷光OLED性能改善的研究48-53
- 3.3.1 器件結(jié)構(gòu)48-49
- 3.3.2 器件測(cè)試與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析49-53
- 3.4 本章小結(jié)53-54
- 第4章 總結(jié)54-55
- 參考文獻(xiàn)55-60
- 作者簡(jiǎn)介60-61
- 致謝61
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