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有机电致发光显示器件是一种新型显示器件。将厚度约为100纳米的有机材料夹于阳极和阴极之间,当有电流通过有机层时,这些有机材料就会发光。
与传统的阴极射线管、液晶显示器以及等离子显示器相比,它具有体积小、驱动电压低、视角宽、响应速度快、可制成柔板显示以及制备工艺简单等优点。由于这些优点的存在,有机电致发光显示器件在平板显示及固态发光领域有着潜在的应用前景。有机电致发光器件在科学上已经逐步向着更深更广的层面不断的发展。改善器件的各项光电性能,例如:亮度、功率效率及色纯度等,一直是科研工作们所追求的。有机电致发光显示器件是一种在小电压条件下工作的器件,对于这种器件来说,它的发光效率是一个十分重要的参数。电子与空穴的注入与复合过程直接影响了器件的发光效率以及其它的光电特性,所以对有机电致发光器件的注入与复合特性进行研究是十分必要的。
首先,系统的研究了2-TNATA材料对一种基于ADN主体发光材料的有机电致发光器件发光特性的影响。白光有机电致发光器件的结构为ITO/2-TNATA(xnm)/NPB(25nm)/(30nm)/ADN:DCJTB(1%):TBPE(2%)/Alq3(20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。结果发现,2-TNATA对载流子注入、色稳定性以及热稳定性影响明显。它可以降低空穴的注入势垒,从而降低器件的起亮电压。通过调整2-TNATA的厚度,可以改变电子与空穴的复合区域,进而来改变器件的发光颜色。2-TNATA引入后,驱动电流的变化对器件的发光颜色影响减小,且器件的击穿电压也得到了提高。2-TNATA的厚度为20nm时,器件发出了纯白色光,其1931CIExy色坐标为(0.32,0.34),发光亮度可以达到12230cd/m2。
其次,研究了一种新型的空穴注入材料HAT-CN对电致发光器件性能的影响。器件的结构为:ITO/HAT-CN(xnm)/NPB(25nm)/ADN(30nm):TBPE(2%):DCJTB(1%)/Alq3(20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。实验发现HAT-CN作为空穴注入层,降低了空穴的注入势垒,同时使得额外的空穴注入到器件中。HAT-CN还提高了电子与空穴的复合几率,但器件的发光颜色并不稳定,会随着驱动电流的变化而发生变化,驱动电流改变了载流子的复合区域。由于HAT-CN低的玻璃化温度,所以器件的击穿电压并不高。当HAT-CN的厚度为80nm,电流密度为30mA/cm2时,可以获得6.4cd.A-1的电流效率。
最后,利用真空蒸镀的方法,制备了以ITO/2-TNATA(15nm)/NPB(25nm)/Alq3(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)为基本结构的绿光器件。实验中在NPB(25nm)与Alq3(30nm)有机层界面处加入周期性不同的NPB(10nm)/Alq3(10nm)结构的有机层。研究了周期性的空穴传输层与发光层结合的这种特殊结构对绿光器件发光特性的影响。根据实验结果,发现在有机层界面处,加入周期不同的NPB(10nm)/Alq3(10nm)层,这样会使器件的起亮电压升高但可以提高器件的发光效率。而这些界面的引入没有影响器件的发光波长、发光区域以及发光亮度。但若量子阱的数目过多,也就是界面数过多会使得器件的性能也变差。