Al/MoO3作为OLED复合阳极的器件研究

摘要

有机发光二极管(OLED)拥有自发光、结构简单、超轻薄、全彩、高亮度、高对比、响应速度快、广视角、低功率损耗及实现可柔性显示等特性,犹如未来的生活里有科幻般的生活情境,因此想了解什么是OLED被誉为“梦幻显示器”、“绚丽显示器”,再加上其生产设备投资远小于TFT-OLED,得到了大显示器厂家的青睐,已成为显示技术领域中的新一代主力军。
　　 此论文中,我们采用底发光的微共振腔OLED器件,在具微腔共振腔型有机电致发光器件的研究中,微共振腔OLED元件须具备三个主要元素:第一个为两平行且具有反射性的阴极与阳极;第二个为两电极间的共振腔,即堆叠的有机层;第三个为微共振腔OLED器件内部光源。
　　 本文通过以Al/MoO3为阳极设计了三种OLED器件,通过对整体OLED器件性能进行分析来说明该阳极的特性,主要研究内容包括以下三个部分:
　　 (1)制备了以Al/MoO3为复合阳极的有机电致发光器件,其结构为:Al/MoO3/NPB/Alq3:C545T(x%)/Alq3/LiF/Al,比较了不同掺杂浓度条件下OLED器件的电致发光特性。当C545T掺杂浓度为8%时,主客体间的能量转移最充分,器件的启亮电压为2.75V,器件在13V时的获得最高亮度为27000cd/m2,发光效率为6.97cd/A。用Fowler-Nordheim隧道效应理论和载流子注入机制,分析以Al/MoO3为复合阳极的OLED器件性能。
　　 (2)制作了一种以Al为金属反射膜和金属半透膜的有机电致微腔器件。器件结构是:Al/MoO3/NPB/AND:TBPe:DCJTB/Alq3/LiF/Al。设计了五种厚度的金属Al阳极半透膜器件,Al半透膜的厚度依次为:12nm,13nm,14nm,15nm,16nm。通过调节阳极Al半透膜的厚度,改变微腔的光学长度,研究微腔效应对器件性能的影响。利用Al半透膜阳极厚度的变化,调整微腔器件的光学长度,发光效率和色纯度也随之变化。当Al半透膜为12nm时,器件在11V获得最高亮度3381cd/m2,最高效率为2.01cd/A,色坐标为(0.33,0.39)。实验表明,合理利用微腔效应,可提高Al为阳极器件的色纯度,并保持一定的发光效率。
　　 (3)制备了结构为Al/MoO3/NPB/AND:TBPe:DCJTB/Alq3/LiF/Al的多层有机电致发光器件。实验结果表明,通过改变空穴传输层NPB的厚度调节微腔效应,使特定波长的光会受到增强,色坐标发生变化。空穴传输层NPB厚度对器件性能至关重要,适当的控制厚度可获得最佳的器件性能。NPB的厚度在90nm时可获得最佳的发光效率和最高亮度,发光效率为6.32cd/A,最高亮度为12240cd/m2。