微腔有机发光二极管的制备与性能测试

摘要

本论文主要研究金属微腔有机发光二极管(Organic Lighting Emitting Diode,OLED)的光电特性，以高反金属膜和半透明金属膜构成光学微腔，并将其应用到有机电致荧光和磷光器件中，通过优化器件结构及制备工艺，实现了高效率、高亮度的金属微腔OLED。 本论文使用典型荧光材料Alq3作为荧光金属微腔OLED的发光层，以高反的Al膜和反射率约为70％的半透明Ag膜分别作为阴极顶电极和阳极底电极，采用空穴和电子注入层MoO3和LiF，制备了结构为Glass/Ag(22 nm)/MoO3(2m)/NPB(40 nm)/Alq3(60 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)的底发射荧光金属微腔OLED，器件具有启亮早、驱动电压低、亮度大、效率高的特点，在2.5 V左右启亮，10 V时亮度超过15000 cd/m2，器件的发光效率接近6 cd/A，约为常规结构器件的2倍；微腔OLED正方向电致发光谱中心波长约为540 nm，半高宽约为60 nm，相比ITO常规器件(中心波长在520 nm，半高宽约为100 nm)，其发光波长受到了调制，光谱得到窄化；较系统研究了微腔腔长、发光层位置对器件光电性能的影响。 本论文使用典型磷光材料Ir(ppy)3作为磷光金属微腔OLED的发光层，以高反的A1膜和覆盖有厚度为40 nm的Alq3折射率匹配层、反射率约为40％的Ag膜分别作为阳极底电极和阴极顶电极，采用空穴和电子注入层MoO3和Cs2CO3，制备了结构为Substrate/Al(80 nm)/MoO3(2nm)/NPB(40nm)/CBP：Ir(ppy)3(20nm,4.1％)/TPBI(10 nm)/Alq3(25 nm)/Cs2CO3(2 nm)/Ag(20 nm)/Alq3(40 nm)的顶发射磷光金属微腔OLED，器件启亮快，亮度大，约在3.5 V启亮，12.5 V时亮度达到7000 cd/m2，器件发光效率高，其最大效率接近60 cd/A，是常规结构器件效率(约40 cd/A．)的1.5倍；微腔OLED正下方向电致发光谱中心波长约为540 nm，与ITO常规器件的电致发光谱(中心波长在516 nm左右)有明显不同，发光波长受到了调制；通过理论模拟得到微腔OLED的发光光谱，与实际光谱吻合，并计算出微腔OLED的发光效率比ITO器件提高约50％，与实验结果一致。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 引言

1.1 OLED的研究历史

1.2 OLED的结构和工作原理

1.3微腔OLED的研究进展

1.4本论文的研究意义和研究内容

第2章 底发射荧光金属微腔0LED

2.1微腔的工作原理

2.2器件的结构设计

2.3器件的制备与测试

2.4器件的性能

第3章 顶发射磷光金属微腔OLED

3.1器件的结构设计

3.2器件的制备与测试

3.3器件的性能

第4章 总结

4.1论文主要内容总结

4.2相关问题研究前景展望

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表论文和参加会议情况

致谢