本文關(guān)鍵詞：OLED載流子調(diào)控與光效提升研究　出處：《陜西科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：目前,有機(jī)電致發(fā)光器件(Organic Light-emitting Diode,OLED)已經(jīng)逐步進(jìn)入實(shí)用化階段,但是要想真正實(shí)現(xiàn)OLED的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,仍然具有諸多挑戰(zhàn),因?yàn)镺LED在載流子輸運(yùn)能力、能級匹配程度、成膜均勻性等方面依然存在許多問題尚未解決,使得其內(nèi)部載流子的注入與傳輸性能受到影響,阻礙了器件發(fā)光效率和工作穩(wěn)定性的提升。本文針對上述問題,通過新型電極的開發(fā)與應(yīng)用、無機(jī)氧化物的引入、材料的摻雜改性、器件結(jié)構(gòu)的改進(jìn)等方法來對載流子進(jìn)行調(diào)控,進(jìn)而使OLED器件的發(fā)光性能得到提升,主要工作總結(jié)如下:(1)研究了不同厚度的V_2O_5作為空穴緩沖層對綠色磷光OLED器件的影響。結(jié)果表明,V_2O_5可以有效的改善ITO與有機(jī)層之間的接觸,且其較高的HOMO能級能夠增大空穴的注入勢壘,降低空穴的遷移速率。同時,隨著空穴在ITO/V_2O_5界面的不斷積累,對電子的遷移能夠形成促進(jìn)作用,使得載流子數(shù)量更加均衡,提高復(fù)合發(fā)光的效率。當(dāng)V_2O_5的厚度為30 nm時,器件能夠獲得28990 cd/m~2的最大亮度及54.36 cd/A的最大電流效率,分別比不含V_2O_5的器件提高了32%和34%。(2)研究了不同MoO_3厚度的氧化石墨烯/MoO_3作為空穴注入層對綠色熒光OLED器件的影響。結(jié)果表明,氧化石墨烯/Mo O3的引入不僅能夠使勢壘呈階梯式變化,還能形成p型摻雜的效果,且經(jīng)MoO_3修飾后的氧化石墨烯薄膜的導(dǎo)電率和透過率均有所提升,在提高空穴的注入與傳輸速率的同時,也增加了有效的光出射。當(dāng)MoO_3的厚度為5 nm時,氧化石墨烯/MoO_3復(fù)合薄膜的透過率最高,在550 nm處透過率達(dá)到88%,此時獲得的器件也具有最優(yōu)性能,最大電流效率達(dá)到5.87 cd/A,與用氧化石墨烯單獨(dú)作為空穴注入層的器件相比,提高了50%。(3)研究了不同Mg摻雜質(zhì)量比的Ca:Mg:Al合金作為陰極對紅色磷光OLED器件的影響。結(jié)果表明,Mg的摻雜能夠降低合金的功函數(shù),減小陰極與相鄰功能層之間的界面能障,使得電子更容易克服界面勢壘向發(fā)光層中注入。當(dāng)Mg的摻雜質(zhì)量比為20%時,最有利于器件性能的提升,器件能夠獲得的最大亮度為10250 cd/m~2,是以Ca:Al合金作為陰極的器件的3.7倍。且隨著電流密度從14.08 mA/cm~2到130.57 mA/cm~2的增大,器件的電流效率能夠穩(wěn)定在23.72 cd/A左右,滾降幅度較小。(4)研究了不同BCP摻雜濃度的Bphen:BCP:Cs_2CO_3作為電子傳輸層對綠色熒光OLED器件的影響。結(jié)果表明,具有高LUMO及HOMO能級的BCP的摻雜不僅能夠減小電子的注入勢壘,加快電子的遷移速度,而且可以將空穴阻擋在發(fā)光層中,使載流子進(jìn)行充分的復(fù)合。此外,BCP還能抑制Cs_2CO_3中的Cs向發(fā)光層中擴(kuò)散,降低由于Cs和Alq3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成的發(fā)光猝滅的概率。當(dāng)BCP的摻雜濃度為10%時,能夠使器件獲得3.89 cd/A的最大電流效率,比不摻BCP的器件提高了46%。(5)分別在ADN主體中摻入TBPe藍(lán)色熒光材料和DPAVBi藍(lán)綠光材料作為雙發(fā)光層,制備了藍(lán)光OLED器件。結(jié)果表明,雙發(fā)光層結(jié)構(gòu)能夠擴(kuò)寬載流子的復(fù)合區(qū)域,使得結(jié)合區(qū)域遠(yuǎn)離電極,減少發(fā)光猝滅以及載流子在界面處的積累。同時,采用同種主體材料ADN,使得雙發(fā)光層之間沒有能級差,更有利于能量的相互傳遞。與單發(fā)光層的器件相比,雙發(fā)光層的器件具有更高的發(fā)光效率及更好的色度穩(wěn)定性,能夠獲得的最大電流效率和最大亮度分別為11.96 cd/A和13050 cd/m~2,且在器件工作的過程中,色坐標(biāo)能夠基本穩(wěn)定在(0.16,0.25)處。(6)通過將ADN:TBPe藍(lán)色熒光發(fā)光層、ADN:DPAVBi藍(lán)綠光發(fā)光層、CBP:R-4B紅色磷光發(fā)光層相結(jié)合,制備了熒光與磷光復(fù)合型的白光OLED器件。結(jié)果表明,通過改變紅光發(fā)光層的厚度能夠調(diào)節(jié)載流子的復(fù)合區(qū)域,降低發(fā)光湮滅出現(xiàn)的概率。同時,藍(lán)綠光材料DPAVBi的摻雜不僅可以提供綠光,而且能夠增加藍(lán)光的出射,由于紅、綠、藍(lán)三種光色的出光強(qiáng)度比較合理,最終使器件獲得了較好的白光發(fā)射。當(dāng)紅光發(fā)光層的厚度為20 nm時,器件的發(fā)光顏色相對來說最為純正,色坐標(biāo)為(0.33,0.34),在47.59 mA/cm~2的電流密度下,能夠獲得6.35 cd/A的最大電流效率。
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN383.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 于瑤瑤;陳星明;金玉;吳志軍;陳燕;;利用CsN_3n型摻雜電子傳輸層改善OLED器件性能的研究[J];液晶與顯示;2016年08期

2 胡俊濤;程群;余承東;楊勁松;梅文娟;陸紅波;王潔然;;Bphen摻雜Cs_2CO_3作為電子傳輸層對OLED器件性能的影響[J];液晶與顯示;2015年06期

3 楊魏強(qiáng);張彤蕾;陸R，

本文編號：1330407