论文部分内容阅读
串联式有机发光二极管(OLED)是通过电荷产生层将多个发光单元串联起来的OLED。相比于单一发光单元的OLED,它具备高亮度、高电流效率、长寿命和较好的色稳定性,因而在固态照明领域中受到了广泛的关注。但是在串联器件中还存在其功率效率会随串联发光单元个数的增加而大幅降低等问题。本文的主要工作是围绕在串联器件中起到关键作用的电荷产生层来展开,探求适用于电荷产生层的新型材料和结构,以实现提高串联式OLED的功率效率等性能的目标。本工作的主要研究内容如下:1.利用n型掺杂剂NaCl并将其掺入进电子传输材料Bphen后,作为蓝色发光器件中的n型掺杂注入层Bphen:NaCl,其结果有效地提高了蓝光发光器件中电子的注入和传输特性,因此进一步改善了器件中载流子的平衡和激子的利用率,进而提高了器件的效率。此外,对NaCl的掺杂机制进行了细致的研究,系统地阐述了不同的NaCl掺杂浓度对Bphen:NaCl层的费米能级和迁移率的影响。2.在串联式OLED中引入n型掺杂层Bphen:NaCl,首先将它用于电荷产生层Bphen:NaCl (6wt%)/MoO3中,通过对它的能级和载流子传输特性的分析,解释了电荷产生层的工作机制。此外,还测得电荷产生层在可见光区内的平均透光率可高达97%,这大大降低了光在器件内部的损耗。与此同时,将Bphen:NaCl (20wt%)作为电子注入层,且与电荷产生层Bphen:NaCl (6wt%)/MoO3搭配用于串联绿光器件中,使得串联器件的最大电流效率和功率效率相比于传统单一发光单元器件分别提高了2.1和1.1倍。这种器件性能的提高主要归因于n型掺杂层Bphen:NaCl的引入有效提高了电子从电荷产生层向相应发光单元的注入能力。3.采用新型结构C60/rubrene:MoO3作为串联式蓝色荧光OLED的电荷产生层,其显示出了优异的电荷产生和传输能力。同时又采用LiF/Al作为电子注入层,进一步增强了从电荷产生层分离出来的电子向相邻的发光单元的注入能力,从而有效地降低了器件的驱动电压,进而改善了串联器件的功率效率。该串联器件的最大电流效率和最大功率效率分别达到32.3cd/A和11.1lm/W,相比于传统单一发光单元器件,不但电流效率提高了2.3倍,而且功率效率也提高了1.2倍。此后,我们又将电荷产生层C60/rubrene:MoO3和电子注入层LiF/Al组合后运用到蓝色荧光和橙黄色荧光互补的串联白光器件中。此时由电荷产生层分离出来的电子和空穴均被均衡地注入到两侧发光单元,从而使串联白光器件的发光光谱和CIE色坐标几乎不随工作电压变化而变化,显示出稳定的白光发射特性。