有机发光二极管的界面及高性能蓝光二极管

摘要

有机电致发光器件 Organic light-emitting Devices(OLED)发展至今已有二十余年，其质量轻、厚度薄、自发光、响应速度快、可弯曲等特点吸引着众多科研人员。稳定性和效率是其面临的两大主要问题，阻碍着 OLED的产业化进程。本文主要以有机电致发光二极管为研究对象，从发光的过程机理出发，重点研究了界面对器件性能的影响。本文综述了有机电致发光器件中界面修饰的机理模型，首先引用了经典的无机半导体理论，总结了隧穿模型，能带弯曲理论，以及界面偶极子的形成。更细致地，从界面相互作用力的角度出发总结了各种界面理论模型，往往一种界面情况同时涵盖着几种效应，虽然没有一种理论能够涵盖所有的界面情况，但是随着研究手段的不断更新和发展，人们对界面机理的理解也会更加深入，相信在不久的将来界面理论也将趋于完善。本文设计和制备了以氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)为界面修饰材料的 OLEDs和PLEDs器件。在 MEH-PPV为发光材料的 PLEDs中，发现 GO可以作为空穴传输材料和电子阻挡层。以 GO作为阳极修饰的器件，其性能可以与 PEDOT:PSS器件相比。这种廉价，制备简单的材料有望能替代 PEDOT:PSS作为新一代绿色的阳极修饰材料。在小分子器件中，GO作为阳极修饰层并未改善器件的性能。这可能跟材料的迁移率有关，小分子的迁移率要远高于聚合物和 GO，因此 GO的空穴传输作用在 PLEDs中相对更明显。以哑铃状的 DSFXPy为蓝光主体材料，制备了一系列非掺杂的蓝光器件。其中，结构为 ITO/MoOx(2 nm)/m-MTDATA(20 nm)/NPB(10 nm)/SFX-Py-SFX(30 nm)/TPBi(40nm)/LiF(1 nm)/Al的器件获得了比较好的器件性能，在 6V和亮度～260 cd m-2 下得到最大电流效率 7.4 cd/A，在~200 cd m-2的亮度下得到功率效率为 4.1lm/W，外量子效率高达 4.6%（亮度为 260 cd m-2时）。亮度 6500 cd/m2下的 CIE坐标是(0.16, 0.15)超过了大部分非掺杂蓝光器件。最后在简单结构的器件中 ITO/MoOx(2 nm)/NPB(30 nm)/SFX-Py-SFX(30nm)/TPBi(40 nm)/LiF(1 nm)/Al得到了更加稳定的光谱和不错的器件效率 5.5 cd/A，CIE坐标为（0.17, 0.17 ±0.01)。相信，通过进一步改进器件的设计方案，应该可以得到更加出色的蓝光。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第二章有机半导体器件的界面修饰理论

第三章基于 GO界面修饰层的有机电致发光二极管

第四章非掺杂蓝光 OLED器件

第五章总结

参考文献

硕士研究生期间发表论文及专利情况

致谢