多色有機(jī)薄膜電致發(fā)光器件的研究.pdf

1、有機(jī)薄膜電致發(fā)光作為一個新興的研究領(lǐng)域正吸引著越來越多的目光，成為平板顯示領(lǐng)域的一個研究熱點。信息技術(shù)的飛速發(fā)展，對信息顯示技術(shù)提出越來越高的要求。色彩豐富、低耗能、綠色環(huán)保、輕便甚至可卷曲的顯示屏成為人們追求的目標(biāo)。有機(jī)薄膜電致發(fā)光由于其低壓驅(qū)動、高效發(fā)光、色彩豐富、響應(yīng)快、視角寬及易于實現(xiàn)超薄輕便等優(yōu)點，正迎合了這一要求，它必將成為信息時代一種理想的顯示技術(shù)。最近幾年通過新材料的深入研究以及器件結(jié)構(gòu)和工藝的不斷優(yōu)化，有機(jī)電致發(fā)光器件

2、的發(fā)展已經(jīng)取得了長足進(jìn)步，但是要在平板顯示市場上占有優(yōu)勢，有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光效率、使用壽命、驅(qū)動電壓等仍需要進(jìn)一步改善。本論文對提高藍(lán)色、紅色和白色有機(jī)電致發(fā)光器件的效率和亮度、降低器件的驅(qū)動電壓進(jìn)行了研究，研究的主要內(nèi)容有： (1)利用緩變結(jié)提高藍(lán)色有機(jī)電致發(fā)光器件性能的研究。研制了一種在空穴傳輸層和發(fā)光層界面加入緩變結(jié)的藍(lán)色有機(jī)EL器件(Cell-GJ)，與傳統(tǒng)的異質(zhì)結(jié)器件(Cell-HJ)相比，半壽命提高了6倍，壽命的

3、延長歸功于穿過非突變界面的局部電場的消除，減少了焦耳熱的產(chǎn)生從而提高了器件的壽命。由于緩變結(jié)器件壽命的提高帶來了器件效率的降低，為此，我們又在發(fā)光層與電子傳輸層界面處蒸鍍一層GaQ薄膜，制得一種具有階梯勢壘的緩變結(jié)器件(Cell-GJGaQ)。從EML到GaQ再到ETL形成的多階勢壘可以提高電子(少子)的注入、改善緩變結(jié)器件的載流子平衡，進(jìn)而提高器件的效率。研究結(jié)果表明器件Cell-GJGaQ的半壽命比異質(zhì)結(jié)器件提高了5倍，同時流明效率

4、也達(dá)到3.71lm/W，比Cell-GJ提高了20％，并接近異質(zhì)結(jié)器件的流明效率3.85 lm/W。 (2)基于兩步能量傳遞機(jī)理和共基質(zhì)體系的紅色有機(jī)電致發(fā)光器件的研究。在由基質(zhì)ADN向紅光染料DCJTB進(jìn)行能量傳遞的系統(tǒng)中，利用能隙介于ADN和DCJTB之間的C545作為輔助摻雜劑形成兩步能量傳遞機(jī)制，有效提高了能量傳遞的幾率，獲得了低驅(qū)動電壓、高效率的EL器件。為了進(jìn)一步提高器件的色飽和度，根據(jù)“溶劑誘導(dǎo)極化效應(yīng)”，我們又在

5、發(fā)光層中加入了強(qiáng)極性分子材料AlQ作為共基質(zhì)，通過調(diào)節(jié)非極性的ADN和強(qiáng)極性的AlQ兩種基質(zhì)的比例，使得器件達(dá)到高效及高色飽和度的雙重效應(yīng)。研究結(jié)果表明當(dāng)AlQ的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％時，共基質(zhì)輔助摻雜紅光器件的CIE色坐標(biāo)達(dá)到了(0.618,0.373)；在200 mA/cm2時的驅(qū)動電壓為10.11V，比AlQ單基質(zhì)輔助摻雜紅光對比器件低4.77V；器件最高亮度及20mA/cm2時的電流效率分別為13667cd/m2和3.6cd/A,分別

6、是對比器件的2.1倍和1.65倍。 (3)高載流子平衡的低壓高效白光器件的研究。采用寬能隙、高載流子遷移率的藍(lán)光材料TBADN做基質(zhì)，DSA-ph為藍(lán)光摻雜劑，DCJTB為紅光攙雜劑，利用TBADN向DSA-ph和DCJTB的不完全能量傳遞實現(xiàn)了白光發(fā)射。為了降低器件的驅(qū)動電壓并提高效率，我們采用高功函數(shù)的無機(jī)氧化物MoO3做為空穴注入層，Bphen做電子傳輸層。由于MoO3的功函數(shù)(5.4eV)接近NPB的HOMO能級，并且B