基于双金属电极微腔结构的绿光OLED器件制备及性能研究

摘要

有机电致发光二极管（Organic Light-EmittingDevices,OLED）因为其低功耗、高亮度、快速响应时间、高对比度、自发光、超薄等优点，有望成为下一代主流的显示器件。为了进一步提高OLED的发光亮度、发光效率和发光颜色纯度，可使用微腔结构。本论文设计及制备了基于双金属电极微腔结构的绿光OLED器件。其中工艺采用真空蒸镀，器件的双金属电极为：Al/MoO3为器件的阳极及空穴注入层，LiF/Al作为器件的阴极及电子注入层。有机材料C545T作为绿光微腔器件的发光材料。　　1、研究Al/MoO3的电学特性。当Al的厚度在15~30nm时，其既能满足阳极的电学特性，又能满足微腔对前反射镜的反射率的需求。为进一步提高空穴注入能力，蒸镀MoO3来修饰阳极Al表面，从而能降低空穴注入能级势垒。且制备了四组阳极组合：Al(15nm)/MoO3(5nm)，Al(20nm)/MoO3(4nm)，Al(25nm)/MoO3(4nm)Al(30nm)/MoO3(3nm)。　　2、制备了基于四组阳极的绿光微腔器件，其结构为Al/MoO3/2T-NATA（10nm）/NPB/Alq3:C545T(4％,20nm)/Alq3(35 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)。改变每组NPB（±10nm）的厚度，研究了每组器件的光电特性，再对比每组最优的器件。实验表明：当Al(20nm)/MoO3(4nm)作为器件的阳极时，器件有最好的性能，其参数如下：在电流密度为100mA/cm2时，亮度和发光效率分别为5417cd/m2和5.1cd/A，最大发光亮度和电流效率分别为8063cd/m2和7.22cd/A；当电压为7V时，器件的发光光谱波峰和半高宽为543nm和45nm。　　3、为进一步提高器件的性能，采用双发光层制备了如下结构的绿光器件：Al（20nm）/MoO3（4nm）/2T-NATA（10nm）/NPB（15nm）/NPB：C545T（x%，20nm）/Alq3:C545T(4%,20nm)/Bphen(35 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)，其中x为掺杂浓度(质量分数比)。实验表明：当掺杂浓度为3%时，器件有最好的光电性能，记为器件B1。为分析微腔效应，制备了基于阳极ITO的参考器件B2。首先，微腔器件因为能窄化光谱，从而能提高器件的发光颜色纯度。如B1和B2色坐标分别为（0.2889,0.6199）和（0.3168,0.5571），所以微腔器件的发光颜色更绿。然后，微腔器件因为微腔效应能提高器件的正向发光亮度和发光效率。如B1和B2器件，在电流密度为100mA/cm2时，器件B1和B2的亮度分别为5076和4818cd/m2，且器件B1和B2的最大亮度分别为9277.7和10440cd/m2；在电流密度为100mA/cm2时，器件B1和B2的发光效率分别为6.0和5.61cd/A，且B1和B2的最大发光效率分别为8.6和7.97cd/A。

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1绪论

1.1 前言

1.2 OLED的产业发展及前景

1.3 微腔OLED研究历程

1.4 OLED器件存在的问题和解决方法

1.5 本文主要研究内容

2 微腔OLED器件结构及工作原理

2.1 OLED器件发光机理

2.2 OLED器件结构和微腔OLED结构

2.3 微腔OLED器件工作原理

2.4 本章小结

3 绿光微腔OLED器件结构设计和研究方案

3.1 绿光微腔OLED器件结构设计

3.2 研究方案

3.3 本章小结

4 绿光微腔OLED器件制备及性能研究

4.1 实验

4.2 器件制备

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表论文