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有机发光器件发展至今已经实现较高的发光效率(外量子效率达到了9%),也得到了红、绿、蓝等各种颜色的发光,而且有机发光器件也已经部分商业化,但是有机发光领域的科学研究却远没有停止。有机发光器件的部分性能还存在缺陷,例如有机发光器件的稳定性就是其中之一。本论文从物理研究的角度,着重研究器件结构带来不稳定性的物理机理,并通过结构的改变来提高器件的稳定性。具体包括以下两个方面的工作:1.有机发光器件在工作状态时将产生大量的热,器件的局部温度也会高达70~80℃,因此器件热稳定性的重要不言而喻。在以前的研究中金属阴极和有机层这一界面被证明是器件热稳定性不佳的一个重要原因。我们在国际上首先提出了在金属阴极和有机层界面插入有机双亲分子缓冲层(NaSt)。通过一系列实验我们证明了插入有机双亲分子缓冲层的有机发光器件不但在提高电流注入方面不逊色于传统的插入无机LiF的有机发光器件,同时还加强的这个界面的相互连接,并由于该层良好的伸缩性使得这一界面具有很强的抗热冲击的能力,从而大大提高了器件的热稳定性。由于这结果具有很高实用价值,我们在将文章发表在国际核心期刊之前就申请了国家专利,并且进一步申请了美国专利,我们也希望这一成果能够在推动有机发光技术市场化的过程中起到一定的作用。2.我们在实验中使用了单载流子注入的对称结构器件,通过对这种器件在导通电流情况下的光致发光光谱的测量,观测到了与常规掺杂有机电致发光器件类似的发光颜色演化现象。随着电流的增加整个发光光谱中掺杂材料的贡献减少而主体材料的贡献增加。我们分析实验数据可知掺杂材料的发光强度随外加电压线性下降。最近的一些研究结果表明掺杂材料分子容易成为电子陷阱,并且在捕获电子后还会丧失接受主体材料能量转移并发光的能力。根据这个结果,可以从SCLC的理论上推出掺杂材料的发光强度随外加电压线性下降的关系。这样我们认为在掺杂发光的体系中,发光颜色随外加工作条件的变化而变化主要是因为掺杂材料分子捕获电子后还会丧失接受主体材料能量转移并发光的能力导致的。我们知道在掺杂电致发光器件中掺杂材料分子的发光同该器件的光致发光过程一样,也主要来源于主体材料分子的能量转移,因此我们有理由相信这一规律也是掺杂电致发光器件中发光颜色变化的物理机理。