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方波型界面结构对有机电致磷光器件光电性能影响的研究

作　者: 张存
导　师: 周禾丰
学　校: 太原理工大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 有机电致发光器件 磷光 界面结构 发光效率
分类号: TN383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本文以典型结构的磷光器件ITO/NPB/CBP:Ir(ppy)3/BAlq/Alq3/LiF/ Al为研究对象,开展界面改性研究,在NPB/CBP:Ir(ppy)3界面、CBP:Ir (ppy)3/BAlq界面以及Alq3/LiF界面处构筑方波型界面结构,研究了凸起厚度,凸起数目对器件的光电性能的影响。研究了Alq3/LiF处方波型界面对器件光电性能的影响。在Alq3/LiF处构筑方波型界面。实验制作了凸起厚度为5nm、10nm、15nm、20nm的器件,分别研究了凸起厚度、凸起数目对器件性能的影响。实验发现：在此界面处的方波型界面结构,可以改变电子的注入和传输,进而影响发光层界面电子空穴对分布。最终得出：在凸起厚度为15nm凸起数目为3时的器件D15-3电流效率最高为28cd/A,与传统结构器件D相比提高了43%。研究了CBP:Ir(ppy)3/BAlq、BAlq/Alq3、Alq3/LiF处方波型界面对器件光电性能的影响。在CBP:Ir(ppy)3/BAlq、BAlq/Alq3、Alq3/LiF三处构筑方波型界面。实验制作了凸起厚度分别为2nm、4nm、6nm、8nm的器件,分别研究了凸起厚度、凸起数目对器件性能的影响。实验发现：CBP:Ir(ppy)3/BAlq、BAlq/Alq3、Alq3/LiF处方波型界面结构既改变了发光层CBP:Ir(ppy)3的厚度,也改变了电子传输层Alq3的界面结构,进一步提高了电子注入效率,与注入到发光层界面的空穴结合增强。再者,发光层界面的增多,也是提高电流效率的主要原因。当凸起厚度为4nm、凸起数目为3时的器件D4-3的电流效率最高为27.8 cd/A,与传统结构器件D相比提高了42%。研究了NPB/CBP:Ir(ppy)3、CBP:Ir(ppy)3/BAlq、BAlq/Alq3、Alq3/LiF处方波型界面对器件性能的影响。在NPB/CBP:Ir(ppy)3、CBP:Ir(ppy)3/BAlq、BAlq/Alq3、Alq3/LiF四处构筑方波型界面。实验制作了凸起厚度分别为5nm、1Onm、15nm、20nm的器件,分别研究了凸起厚度、凸起数目对器件性能的影响。实验发现：此时方波型界面结构相当于把整个器件分割成NPB厚度不同的几个并联器件,这种并联结构器件的电流密度低于NPB厚度为30nm的传统结构的器件D。其次,方波型界面结构增加了载流子复合界面的面积,分散了NPB/CBP:Ir(ppy)3界面处三线态激子,减少了三线态激子淬灭几率,提高了三线态激子辐射衰减的几率。第三,方波型界面结构有利于将部分以光波导形式存在于器件内部的光耦合到器件外。可以看出,凸起厚度为10nm、凸起数目为3时的器件D10-3的最大电流效率为45cd/A,与传统结构器件D相比提高了64%。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-8
目录  8-11
第一章 绪论  11-27
  1.1 有机电致发光的发展史及研究现状  11-14
  1.2 有机电致发光器件的基本结构及发光机理  14-17
    1.2.1 有机电致发光器件的基本结构  14-16
    1.2.2 有机电致发光器件的发光机理  16-17
  1.3 有机电致发光器件性能参数的表征  17-20
    1.3.1 颜色  18
    1.3.2 发光亮度  18
    1.3.3 发光效率  18-19
    1.3.4 寿命和稳定性  19-20
  1.4 有机电致发光材料  20-23
    1.4.1 空穴、电子传输材料  20-22
    1.4.2 空穴注入材料  22
    1.4.3 发光材料  22-23
    1.4.4 电极材料  23
  1.5 有机电致发光器件中的界面研究  23-25
    1.5.1 金属阴极/有机界面  24
    1.5.2 ITO阳极/有机界面  24-25
    1.5.3 有机/有机界面  25
  1.6 本论文的研究目的和意义  25-27
第二章 方波型界面结构磷光器件的制备  27-35
  2.1 实验材料及实验设备  27-28
    2.1.1 实验所用材料相关参数及其化学结构式  27-28
    2.1.2 实验所用设备及其型号  28
  2.2 器件界面结构设计  28-32
    2.2.1 Alq_3/LiF处方波型界面  29-30
    2.2.2 CBP:Ir(ppy)_3/BAlq、BAlq/Alq_3、Alq_3/LiF处方波型界面  30-31
    2.2.3 NPB/CBP:Ir(ppy)_3、CBP:Ir(ppy)_3/BAlq、BAlq/Alq_3、Alq_3/LiF处方波型界面  31-32
  2.3 器件制作工艺  32
    2.3.1 ITO玻璃的处理  32
    2.3.2 真空蒸镀  32
  2.4 本章小结  32-35
第三章 Alq_3/LiF处方波型界面器件性能的表征  35-45
  3.1 凸起厚度为5nm时器件光电性能表征  35-37
  3.2 凸起厚度为10nm时器件光电性能表征  37-39
  3.3 凸起厚度为15nm时器件光电性能表征  39-41
  3.4 凸起厚度为20nm时器件光电性能表征  41-43
  3.5 本章小结  43-45
第四章 CBP:Ir(ppy)_3/BAlq、BAlq/Alq_3、Alq_3/LiF处方波型界面性能表征  45-55
  4.1 凸起厚度为2nm时器件光电性能表征  45-47
  4.2 凸起厚度为4nm时器件光电性能表征  47-49
  4.3 凸起厚度为6nm时器件光电性能表征  49-51
  4.4 凸起厚度为8nm时器件光电性能表征  51-53
  4.5 本章小结  53-55
第五章 NPB/CBP:Ir(ppy)_3、CBP:Ir(ppy)_3/BAlq、BAlq/Alq_3处方波型界面器件性能表征  55-65
  5.1 凸起厚度为5nm时器件光电性能表征  55-57
  5.2 凸起厚度为10nm时器件光电性能表征  57-59
  5.3 凸起厚度为15nm时器件光电性能表征  59-61
  5.4 凸起厚度为20nm时器件光电性能表征  61-63
  5.5 本章小结  63-65
第六章 总结与展望  65-67
参考文献  67-73
致谢  73-75
攻读硕士学位期间发表的论文、专利  75
  论文  75
  专利  75

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 半导体技术 > 发光器件 > 场致发光器件、电致发光器件
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