基于NaCl修饰的有机无机复合电致发光器件的性能研究

摘要

有机电致发光器件具有对比度高，抗震性能好，色域广，器件轻薄，可视角度大，等诸多优良特性，被认为能够引领21世纪的显示技术革命。然而，在商业化进程之路上，仍有许多问题尚待解决：发光效率一直不高，良品率处于较低水平。究其主要原因，对于目前大多数应用较广的有机材料而言，如NPB，Alq3，空穴，电子在其中的载流子迁移率相差较大，如：电子在Alq3薄膜层中的载流子迁移率约为10-5 cm2/V·s，而空穴在NPB中的载流子迁移率约为10-3 cm2/V·s,电子的典型载流子迁移率仅为空穴的百分之一。相差较大的载流子迁移率造成发光层中两种载流子数目的不均衡，复合的概率较低，器件的效率和亮度不高，多余载流子还会与激子发生淬灭反应，产生的热量会使器件的寿命下降。为此，必须采取一定的方式使到达发光层中的载流子数目保持相对平衡。为器件添加电子注入层或对ETL（电子传输层）掺杂是常用的增加发光层中电子数目的方法。为了研究问题的方便，提出载流子平衡常数k:发光层中的空穴数目与电子数目之比。k越接近1，器件的亮度和发光效率就越高。实验通过比较：
　　（1）仅含有电子注入层的器件；
　　（2）仅ETL掺杂的器件；
　　（3）既含有电子注入层，ETL又掺杂的器件三种常用的增强电子注入或传输的方法，最终确定出第二种方法效果更好，并确定出了最佳的掺杂比例为5.0%wt，此时的器件为B。
　　结构为：ITO/NPB(50 nm)/Alq3(35 nm)/Alq3:NaCl(25 nm,5.0%wt)/Al(100 nm)。为了进一步使载流子平衡常数k接近1，在此基础上，在ITO与HTL之间增加了NaCl空穴阻挡层，通过实验确定出最佳的厚度为1.0 nm，此时的器件结构为：ITO/NaCl(1.0 nm)/NPB(50 nm)/Alq3(35 nm)/Alq3:NaCl(25 nm,5.0%wt)/Al(100 nm)。此时器件的最大亮度为17120 cd/m2，是B器件最大亮度的1.52倍，标准器件的5.60倍。它的最大光度效率为3.92 cd/A，是标准器件的2.47倍。

目录

1 引言

1.1 研究背景

1.2 研究目的及内容

2 有机电致发光器件的基本结构类型及发光原理

2.1几种常见的有机电致发光器件结构

2.2 有机电致发光器件的发光原理

2.3 存在的问题和可能的有效解决途径

2.4 本论文工作

3 掺杂等方法提高有机电致发光器件性能的原理

3.1 应用绝缘超薄层增强电子注入原理

3.2 在电子传输层中进行n型掺杂

3.3 对空穴传输层进行修饰

4 实验室仪器

4.1 JD450型-OLED全彩镀膜系统

4.2 优谱牌去离子水机

4.3 keithley 2400及PR-655 光谱扫描色度计

4.4 新芝牌超声波清洗机

5 器件的制备工艺及检测

5.1 制备标准器件所用材料

5.2 ITO阳极玻璃裁剪及刻蚀

5.3 阳极玻璃的清洗方法

5.4 标准器件制备流程

5.5 制备器件表征

6 基于NaCl修饰的有机电致发光器件

6.1 NaCl做电子注入层的有机电致发光器件

6.2 NaCl掺杂Alq3作为电子传输层的有机电致发光器件

6.3 NaCl既做电子注入层又做电子传输层掺杂剂的有机电致发光器件

6.4 6.1,6.2,6.3三种减小发光层平衡常数k方法比较

6.5 NaCl既做空穴阻挡层又做电子传输层掺杂剂的有机电致发光器件

7 结论

参考文献

附录A：作者攻读硕士学位期间发表论文及科研情况

致谢

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