低壓高效的串聯(lián)式有機(jī)電致發(fā)光器件的性能研究
本文選題:有機(jī)電致發(fā)光器件 + 緩沖層; 參考:《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:近年來(lái),有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)在顯示和照明領(lǐng)域有了長(zhǎng)足的發(fā)展,而進(jìn)一步提高器件的發(fā)光效率及穩(wěn)定性仍是目前OLED在推進(jìn)商品化進(jìn)程中所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。串聯(lián)結(jié)構(gòu)的OLED器件與傳統(tǒng)的OLED器件相比具有諸多優(yōu)勢(shì),如:亮度高、電流效率高和穩(wěn)定性較好等,因此受到了社會(huì)各界人士的青睞。但是串聯(lián)OLED器件仍然存在啟亮電壓高、電流效率不能成倍提高等問(wèn)題。本文先從單一發(fā)光單元的OLED器件入手,著重研究如何優(yōu)化載流子的注入、傳輸及平衡復(fù)合,制備出高效的OLED器件;另一方面,依據(jù)復(fù)合電子緩沖層的結(jié)構(gòu),進(jìn)一步設(shè)計(jì)出新穎的電荷產(chǎn)生層,并制備出低啟亮電壓、高效的串聯(lián)OLED器件。具體的研究?jī)?nèi)容如下:1、首先,將堿金屬氯化物NaCl薄層插入空穴傳輸層NPB中,通過(guò)調(diào)節(jié)NaCl薄層的厚度來(lái)調(diào)控注入到發(fā)光層中的空穴數(shù)量,有效地提高了OLED器件的電流效率,其中最優(yōu)化器件的電流效率最大值為5.3 cd/A,比傳統(tǒng)器件的電流效率(4.1 cd/A)提高了29.3%;然后,將TCNQ作為非摻雜型電子緩沖層,插入到電子傳輸層Bphen與陰極之間,通過(guò)優(yōu)化TCNQ的厚度來(lái)提高電子的傳輸和注入能力。此外,TCNQ還可以改善陰極與與傳輸層之間的接觸特性,從而使得器件的亮度、電流效率和功率效率依次增加了37.1%、50.8%和162.5%;最后,同樣采用非摻雜的方法將NaCl薄層與金屬M(fèi)g相結(jié)合作為器件的電子緩沖層,有效地平衡了注入到發(fā)光層中的空穴與電子,進(jìn)而提高了器件的電流效率。其中最優(yōu)化器件的電流效率最大值為6.9 cd/A,比傳統(tǒng)器件的電流效率(4.1cd/A)提高了68.3%。2、基于上一章中的NaCl/Mg電子緩沖層可以有效改善電子的注入能力,構(gòu)建了一種新穎的非摻雜型電荷產(chǎn)生層:NaCl/Mg/MoO_3/NPB。首先,通過(guò)制備單一電子傳輸型器件和單一空穴傳輸型器件,解釋了電荷產(chǎn)生層的工作機(jī)理,并將此電荷產(chǎn)生層應(yīng)用于以DNCA為藍(lán)光發(fā)光材料的串聯(lián)OLED器件中,獲得了電流效率為8.1 cd/A的高效串聯(lián)器件,比單一發(fā)光單元器件(3.2 cd/A)的效率提高了2.5倍,而啟亮電壓只上升了1.6倍;然后,通過(guò)調(diào)節(jié)電荷產(chǎn)生層中NaCl及Mg的厚度,有效地將串聯(lián)器件的電流效率(21.8 cd/A)提高到6.8倍;為了驗(yàn)證該電荷產(chǎn)生層的普遍適用性,最后將最優(yōu)化的NaCl/Mg/MoO_3/NPB應(yīng)用到以Alq_3為發(fā)光材料的串聯(lián)綠光OLED器件中,器件的電流效率仍會(huì)隨著發(fā)光單元的增加得到有效地提高,同時(shí)器件的啟亮電壓不會(huì)成倍的提高。
[Abstract]:In recent years, the organic electroluminescent device (Ole) has made great progress in the field of display and lighting, and further improving the luminous efficiency and stability of the device is still the key problem in the process of commercialization of OLED. Compared with traditional OLED devices, OLED devices with series structure have many advantages, such as high brightness, high current efficiency and good stability, so they are favored by people from all walks of life. However, series OLED devices still have problems such as high starting voltage and high current efficiency. In this paper, we focus on how to optimize the carrier injection, transmission and balanced recombination to fabricate efficient OLED devices. On the other hand, according to the structure of the composite electronic buffer layer, we study how to optimize the carrier injection, transmission and balance recombination. Furthermore, a novel charge generation layer is designed, and a series OLED device with low starting voltage and high efficiency is fabricated. The specific research contents are as follows: firstly, the alkali metal chloride NaCl thin layer is inserted into the hole transport layer NPB, and the number of holes injected into the OLED layer is regulated by adjusting the thickness of the NaCl thin layer, which effectively improves the current efficiency of the OLED device. The maximum current efficiency of the optimized device is 5.3 CD / A, which is 29.3 higher than that of the conventional device (4.1 CD / A). Then, the TCNQ is inserted between the electron transport layer (Bphen) and the cathode as the non-doped electronic buffer layer. By optimizing the thickness of TCNQ, the transmission and injection ability of electrons are improved. In addition, TCNQ can also improve the contact characteristics between the cathode and the transmission layer, thus increasing the luminance, current efficiency and power efficiency of the device by 37.1% and 162.558% respectively. In the same way, the NaCl thin layer is combined with the metal mg as the electronic buffer layer, which effectively balances the holes and electrons injected into the luminescent layer and improves the current efficiency of the device. The maximum current efficiency of the optimized device is 6.9 CD / A, which is 68.3% higher than that of the conventional device (4.1 CD / A). Based on the NaCl/Mg buffer layer in the previous chapter, it can effectively improve the injection ability of electrons. A novel non-doped charge generation layer:: NaCl-P / mg / Moo _ 3 / NPB is constructed. Firstly, the working mechanism of the charge generation layer is explained by the fabrication of single electron transport device and single hole transmission device. The charge generation layer is applied to the series OLED device with DNCA as the blue luminescent material. A high efficiency series device with a current efficiency of 8.1 cd/A is obtained, which is 2.5 times more efficient than that of a single light-emitting unit device (3.2cd / A), and only a 1.6-fold increase in the on-off voltage. Then, by adjusting the thickness of NaCl and mg in the charge generation layer, In order to verify the universal applicability of the charge generation layer, the optimized NaCl/Mg/MoO_3/NPB is applied to the series green OLED devices with Alq_3 as the luminescent material. The current efficiency of the device will still be improved effectively with the increase of the luminescent cell, and the starting voltage of the device will not be increased exponentially.
【學(xué)位授予單位】:天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TN383.1
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,本文編號(hào):1865403
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