高效率的串聯(lián)有機(jī)電致發(fā)光器件的性能研究.pdf

1、串聯(lián)有機(jī)發(fā)光二極管（tandem organic light emitting device, TOLED）的出現(xiàn)給固態(tài)半導(dǎo)體發(fā)光領(lǐng)域帶來了巨大的發(fā)展前景和實(shí)用價(jià)值。因?yàn)樗怯啥鄠€(gè)發(fā)光單元串聯(lián)而成的，在電流密度相同的情況下，TOLED發(fā)光亮度和電流效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的 OLED。目前TOLED還面臨一些問題有待于解決，例如：電荷產(chǎn)生層常引入n型摻雜層，客體金屬一般是性質(zhì)活潑的 Li、Cs等，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，擴(kuò)散距離長，非常容易擴(kuò)散到發(fā)光層形

2、成猝滅，同時(shí)電荷產(chǎn)生層的分離電荷能力以及更高效的傳輸注入進(jìn)兩側(cè)的發(fā)光單元的能力還需要進(jìn)一步提高。另外，理論上對(duì)于TOLEDs來說，電流效率會(huì)隨著發(fā)光單元的增多而成倍的增長，但串聯(lián)器件的厚度也會(huì)因此增加，相應(yīng)的器件驅(qū)動(dòng)電壓也會(huì)增大，導(dǎo)致功率效率增長不是很明顯。因此設(shè)計(jì)電荷分離注入能力更強(qiáng)的電荷產(chǎn)生層是實(shí)現(xiàn)低壓、高效TOLED的關(guān)鍵。本工作即通過摻雜和非摻雜兩種方式設(shè)計(jì)出新穎的電荷產(chǎn)生層，并制備出高效的串聯(lián)有機(jī)發(fā)光二極管。具體工作內(nèi)容如下：

3、
　　1、首先，我們制備出非摻雜結(jié)構(gòu)的 Cs2CO3/Ag/MoO3/NPB作為電荷產(chǎn)生層應(yīng)用到串聯(lián)器件中。該結(jié)構(gòu)具有高效的電荷分離及傳輸能力，通過優(yōu)化 Cs2CO3（0.6 nm）和Ag（6 nm）的厚度，器件獲得了最優(yōu)的發(fā)光性能。與傳統(tǒng)器件相比，Cs2CO3/Ag/MoO3/NPB結(jié)構(gòu)的串聯(lián)器件，其最大電流效率達(dá)到11.2 cd/A，最大功率效率達(dá)到5 lm/W，分別是傳統(tǒng)器件的1.7倍和1.5倍。這歸因于新的電荷產(chǎn)生層能夠有

4、效地分離電子和空穴，并分別將其注入到相鄰的發(fā)光單元中。器件的啟亮電壓降至5 V，且在100 mA/cm2的電流密度下，相對(duì)于傳統(tǒng)器件僅僅上漲了31％。
　　2、首先采用rubrene:MoO3作為空穴緩沖層來提高單一發(fā)光單元OLED的空穴注入和傳輸。通過優(yōu)化rubrene:MoO3的厚度及摻雜比例（厚度為15 nm，摻雜濃度為50%），器件獲得了最優(yōu)化的發(fā)光性能。其最大電流效率為13.6 cd/A，最大功率效率是7.8 lm/W。

5、基于上述的空穴緩沖層，隨后制備出了結(jié)構(gòu)新穎的電荷產(chǎn)生層C60/rubrene:MoO3/NPB，并結(jié)合電子注入層Cs2CO3/Ag，獲得了高效的串聯(lián)藍(lán)光OLED器件。器件的最高功率效率達(dá)16.4 lm/W，以及最大電流效率達(dá)到42.8 cd/A。同時(shí)器件的啟亮電壓和驅(qū)動(dòng)電壓（1000 cd/m2）分別降低至5.6V和11.5V。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，C60/rubrene:MoO3/NPB具有很好的電荷分離和傳輸?shù)哪芰?，而Cs2CO3/Ag進(jìn)一