【摘要】：有機電致發(fā)光器件(organic light-emitting diodes,OLEDs)因具有材料合成簡單、制備工藝容易、重量輕、自發(fā)光、色域廣、可集成在不透明或者柔性襯底等優(yōu)點,被業(yè)界認為是繼陰極射線管、液晶之后的新一代顯示技術(shù)。經(jīng)過三十年來的發(fā)展,雖然OLED相關(guān)顯示產(chǎn)品已從實驗室悄然走入到我們的日常生活中,但是科研工作者對OLED器件性能的追求從未停止。OLED在工作壽命、成本、集成度等方面的綜合性能還需要進一步提升。本論文面向有源顯示,側(cè)重于研究實用化的簡單結(jié)構(gòu)疊層OLED以及與低壓驅(qū)動電路相兼容的頂發(fā)射OLED。本文的研究內(nèi)容如下:(1)首先提出了“簡單結(jié)構(gòu)疊層OLED”的設(shè)計思想,即器件的上下發(fā)光單元及電荷產(chǎn)生單元(charge generation layer,CGL)均要求結(jié)構(gòu)簡單。本文選用Mo Ox作為最簡單的CGL,Bphen:Li F作為CGL電子抽取層,連接兩個簡單結(jié)構(gòu)黃色發(fā)光單元CBP/CBP:PO-01/TPBi,制備了簡單結(jié)構(gòu)黃色磷光疊層OLED,并通過優(yōu)化CGL與下發(fā)光單元的注入勢壘、改善發(fā)光區(qū)的載流子平衡等手段,最終獲得了相對于單層器件電流效率翻番,功率效率相差無幾的高性能簡單結(jié)構(gòu)疊層OLED。(2)首次突破前人在CGL選材以及結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的限制,選用最常見的空穴傳輸材料NPB以及電子傳輸材料Bphen設(shè)計了緩沖層修飾的非摻雜p/n型CGL,即Li F/NPB/Bphen/Mo Ox,通過系統(tǒng)研究器件性能與疊層OLED總厚度之間的變化關(guān)系,最終獲得厚度僅為150 nm的高性能綠色磷光疊層OLED,電流效率從對應(yīng)單層器件的38.5 cd/A提高到77.6 cd/A。NPB和Bphen不僅做CGL材料,還作為疊層器件上下發(fā)光單元的空穴傳輸層和電子傳輸層,材料種類的減少可以簡化實驗流程,提高可靠性,降低生產(chǎn)成本。同時,這種p/n型CGL也為國內(nèi)外同行提供了開發(fā)高性能疊層OLED的新思路。(3)基于Ir(ppz)3、Bphen又開發(fā)出兩款有效的緩沖層修飾p/n型和n/p型CGL。詳細研究CGL緩沖層Mo Ox、Li F在電荷生成過程中所扮演的角色;利用熱電子發(fā)射理論、隧穿模型解釋了基于同種材料體系的兩種CGL的不同電荷產(chǎn)生過程;在n/p型CGL插入2 nm的Ir(ppz)3:Mo Ox緩沖層進一步優(yōu)化了疊層OLED的性能,使其獲得了較好的光電性能指標,最大電流效率接近傳統(tǒng)單發(fā)光層器件的兩倍;最后通過對比Bphen/NPB與Bphen/Ir(ppz)3的界面電荷轉(zhuǎn)移特性,認為Bphen/NPB并不適合做非摻雜的n/p型CGL。(4)利用Mo Ox摻雜層空穴注入特性好、電導(dǎo)率高、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點分別制備了面向p型及n型TFT電路的頂發(fā)射OLED以及倒置頂發(fā)射OLED。在頂發(fā)射器件方面,發(fā)光層Tm PPPy Tz:Ir(ppy)3具有雙極性傳輸特性,有利于載流子的平衡;50 nm Tc Ta蓋層的使用也提高了器件的光耦合輸出效率;4 V的電壓條件下,頂發(fā)射器件的亮度達4755 cd/m2,性能優(yōu)良。在倒置頂發(fā)射器件方面,制備了藍、綠、紅三色的倒置頂發(fā)射OLED,由于微腔效應(yīng)的作用,藍綠器件較傳統(tǒng)底發(fā)射器件的外量子效率提高15%左右;由于紅光染料帶系較窄,材料的內(nèi)量子產(chǎn)率會隨微腔環(huán)境的變化出現(xiàn)較大幅度的變動,最終使得紅光倒置頂發(fā)射OLED的外量子效率提高了100%。最后將優(yōu)化后的頂發(fā)射OLED移植到SVGA微顯示芯片中,顯示效果良好。
[Abstract]:The organic electroluminescent device (O1R) has the advantages of simple material synthesis, easy preparation process, light weight, self-luminescence, wide color gamut, and can be integrated in an opaque or flexible substrate, and is regarded as a new generation display technology after the cathode ray tube and liquid crystal. After three decades of development, although OLED-related display products have quietly entered our daily life from the lab, the pursuit of OLED device performance by researchers has never stopped. the comprehensive performance of the OLED in terms of service life, cost, integration and the like also needs to be further improved. This paper focuses on active display, which focuses on the research of practical simple laminated OLED and top-emitting OLED which is compatible with low-voltage drive circuit. The research contents of this paper are as follows: (1) First, the design idea of the 鈥淪imple structure laminated OLED鈥，

本文編號：2255908