本文關鍵詞：發(fā)光層內(nèi)載流子平衡對藍色磷光有機發(fā)光器件性能改善的研究

  更多相關文章： 有機電致發(fā)光器件 載流子平衡 Bphen空穴阻擋層 激子-極化子淬滅

【摘要】：有機材料的電致發(fā)光現(xiàn)象經(jīng)過幾十年的研究,逐漸從實驗室階段向產(chǎn)業(yè)化階段跨進。要實現(xiàn)全彩顯示及白光照明,藍光是必不可少的光源之一。而關于藍色有機發(fā)光器件的研究中載流子平衡問題是主要的研究內(nèi)容之一。本論文基于發(fā)光層內(nèi)載流子平衡問題展開研究,主要研究內(nèi)容如下:1、對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為ITO/NPB(40nm)/m CP:FIrpic(10wt%,20nm)/Bphen(40nm)/Li F(1nm)/Al與ITO/NPB(30nm)/Tc Ta(10nm)/m CP:FIrpic(10wt%,20nm)/Bphen(40nm)/Li F(1nm)/Al的器件進行了比較,初步判斷出以m CP作為母體的藍色磷光有機發(fā)光器件發(fā)光層內(nèi)的空穴濃度高于電子濃度,這種失衡直接造成了激子-極化子的淬滅現(xiàn)象變得嚴重。2、通過在發(fā)光層m CP不同位置插入FIrpic藍光染料的方法探究不同電壓下結(jié)構(gòu)為ITO/NPB(30nm)/Tc Ta(10nm)/m CP(xnm)/m CP:FIrpic(10wt%,5nm)/m CP(ynm)/Bphen(40nm)/Li F(1nm)/Al的器件發(fā)光層內(nèi)不同位置的發(fā)光情況,其中x+y+5=20。通過研究發(fā)現(xiàn)器件的始亮位置靠近m CP/Bphen界面,并且隨著電壓的增加器件的有效發(fā)光位置逐漸向陽極一側(cè)擴展。并通過發(fā)光光譜的對比發(fā)現(xiàn)空穴在m CP/Bphen界面處堆積產(chǎn)生的靜電束縛影響電子向發(fā)光層的注入。3、利用電子傳輸材料(Bphen)低空穴遷移率以及高HOMO能級的特性作為空穴阻擋層插入在空穴傳輸層一側(cè),并對插入位置(NPB與Tc Ta、Tc Ta與m CP之間)進行了研究。發(fā)現(xiàn)插入位置的不同造成了器件的效率有很大的差異。Tc Ta與m CP之間插入1nm厚Bphen層的器件效率變低。而在NPB與Tc Ta之間插入1nm厚的Bphen層使得器件的性能得到了提高。相對于無Bphen空穴阻擋層的器件,器件的最大電流效率從16.07cd/A提高到19.99cd/A,相對提高了24.39%;器件的最大功率效率從14.02lm/W提高到16.68lm/W,相對提高了18.97%;器件的最大外量子效率從7.53%到9.38%,相對提高了24.57%。同時在8099.86cd/m2亮度下,無Bphen層的器件的電流效率滾降為50%,而在該亮度下在NPB與Tc Ta之間插入1nm厚Bphen層的器件的電流效率滾降為38.32%,相對改善了23.36%。4、通過在Tc Ta中摻入FIrpic的方法來探究在Tc Ta與m CP之間插入Bphen層導致器件效率降低的原因。摻雜厚度為1nm,制備了結(jié)構(gòu)為ITO/NPB(30nm)/Tc Ta(9nm)/Tc Ta:FIrpic(10wt%,1nm)/m CP(20nm)/Bphen(40nm)/Li F(1nm)/Al和ITO/NPB(30nm)/Tc Ta(8nm)/Tc Ta:FIrpic(10wt%,1nm)/Bphen(1nm)/m CP(20nm)/Bphen(40nm)/Li F(1nm)/Al的器件。通過分析發(fā)現(xiàn)由于Bphen層將空穴阻擋在Tc Ta/Bphen界面處,然后發(fā)光層內(nèi)的電子通過Bphen傳輸后到達該界面與空穴以非輻射復合的形式消耗掉,因此器件效率降低。5、對插入在NPB與Tc Ta之間的Bphen層的厚度進行了研究,發(fā)現(xiàn)隨著Bphen層厚度的增加器件的效率先增加后減小,只是這種變化不是很明顯。但是,器件的效率滾降逐漸變得嚴重,造成這種現(xiàn)象的原因與FIrpic的電子的場依賴性比空穴大有關,使得電子隨電場的增加比空穴快,Bphen層的厚度越厚對空穴的阻擋作用越強,使得空穴無法補償快速增加的電子,導致激子-極化子淬滅變得嚴重。
【關鍵詞】：有機電致發(fā)光器件 載流子平衡 Bphen空穴阻擋層 激子-極化子淬滅
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN383.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 引言11
• 1.2 OLED的發(fā)展及應用11-13
• 1.3 OLED的基本理論知識13-20
• 1.3.1 光物理基本知識13-15
• 1.3.2 電子學基本知識15-19
• 1.3.3 F?rster能量轉(zhuǎn)移和Dexter能量轉(zhuǎn)移19-20
• 1.4 OLED的基本原理20-21
• 1.5 本論文的研究內(nèi)容21-23
• 第2章 載流子平衡對OLED性能改善的研究進展23-37
• 2.1 評價OLED性能的參數(shù)23-24
• 2.2 載流子平衡的研究進展24-25
• 2.3 基于MCP母體的藍色磷光OLED發(fā)光層內(nèi)載流子平衡的研究25-37
• 2.3.1 實驗材料、器件制作及測試儀器26-28
• 2.3.2 藍色磷光OLED發(fā)光層內(nèi)載流子平衡情況的研究28-32
• 2.3.3 藍色磷光OLED發(fā)光位置隨電壓變化情況的研究32-36
• 2.3.4 小結(jié)36-37
• 第3章 利用載流子平衡改善藍色磷光OLED性能的研究37-54
• 3.1 利用BPHEN改善藍色磷光OLED發(fā)光層內(nèi)載流子平衡的研究37-44
• 3.1.1 器件結(jié)構(gòu)37-38
• 3.1.2 器件測試與實驗結(jié)果分析38-44
• 3.2 探究BPHEN的位置引起藍色磷光OLED效率差異的原因44-48
• 3.2.1 器件結(jié)構(gòu)44-45
• 3.2.2 器件測試與實驗結(jié)果分析45-48
• 3.3 BPHEN空穴阻擋層厚度對藍色磷光OLED性能改善的研究48-53
• 3.3.1 器件結(jié)構(gòu)48-49
• 3.3.2 器件測試與實驗結(jié)果的分析49-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第4章 總結(jié)54-55
• 參考文獻55-60
• 作者簡介60-61
• 致謝61

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