基于绿光器件ITO/HAT-CN/TAPC/CBP∶Ir(ppy)3/TmPyPB/Liq/Al, 通过在Liq中掺杂不同浓度的Yb作为电子注入层修饰电极, 研究Yb不同浓度的掺杂比对器件性能的影响。研究表明, 在Liq中掺杂微量的Yb能有效提高器件的光电性能。当Yb的掺杂比为1.85%时, 器件性能最好。在0.25 mA/cm2的条件下点亮, 启亮电压为3.65 V, 最高亮度为26 720 cd/m2, 最高电流效率为87.07 cd/A, 最高功率效率为74.89 lm/W, 最高外量子效率为24.07%。与参考器件对比, 其最高亮度提高2 181 cd/m2, 最高电流效率提高18.42 cd/A, 最高功率效率提高10.6 lm/W, 最高外量子效率提高5.27%。

为了研究不同的空穴注入层修饰柔性衬底对柔性OLED器件性能的影响, 本文采用HAT-CN、PEDOT∶PSS、PEDOT∶PSS/HAT-CN 3种空穴注入层制备柔性OLED器件。设计的器件结构为PET/ITO/HIL/TAPC (60 nm)/CBP∶Ir(ppy)3 (20 nm, 10%)/TmPyPB (45 nm)/Liq (2 nm)/Al (100 nm)。采用旋涂的方法制备了PEDOT∶PSS, 其余有机层及阴极采用真空蒸镀法制备。结果表明, 采用PEDOT∶PSS/HAT-CN复合薄膜作为空穴注入层的柔性OLED器件性能最优。该器件的最大电流效率和最大功率效率分别为84 cd/A和76 lm/W。研究表明, 经PEDOT∶PSS修饰的柔性衬底表面更为连续及平滑, 不容易使器件发生漏电及短路现象; 同时PET/ITO/PEDOT∶PSS/HAT-CN复合薄膜在绿光波段有较高的透过率, 可以提高器件的出光率; 另外该双空穴注入结构使器件内部载流子的注入处于动态平衡状态, 增加了电子和空穴载流子的复合概率。

为了得到低驱动电压、高光效的有机电致发光二极管(OLED), 本文介绍了一种激基复合物mCP∶PO-T2T。首先通过测试mCP、TPBi、PO-T2T、mCP∶TPBi和mCP∶PO-T2T薄膜的光致发光光谱, 确定了mCP∶TPBi、mCP∶PO-T2T具备激基复合物性能要求, 并分别将上述两种激基复合物作为发光层主体, 制备器件结构为HATCN(10 nm)/TAPC(40 nm)/TCTA(10 nm)/mCP(10 nm)/mCP∶X∶FIrpic(20 nm, Y ,15%)/X(50 nm)/LiQ(2 nm)/Al(120 nm)的蓝光OLEDs。当X为PO-T2T, Y=42.5%(质量分数)时, 对应蓝光器件开启电压为2.83 V, 功率效率和电流效率分别达到了35.5 lm/W和33.1 cd/A。在此基础上, 将0.2%(质量分数)的黄光磷光材料PO-01掺入上述器件的发光层, 得到了基于激基复合物主体的暖白光OLED, 该器件获得了63.7 lm/W的功率效率、61.8 cd/A的电流效率以及19.9%的外量子效率, 实现了具备低电压、高效率、色偏较小等优越性能的暖白光OLED。

为了提高顶发射OELD的效率, 降低电压, 基于纳秒激光刻蚀技术制备了一种用于顶发射OLED的低成本可重复的方形微结构阵列基板, 在此基础上制备了顶发射OLED器件。实验发现, 利用这种基板可以有效提高器件的出光效率, 降低器件的驱动电压。其中, 使用20 μm的方格微结构阵列基板的器件的最高效率达到66.7 cd/A, 40 mA/cm2下亮度达到20 103 cd/m2, 相比于未经刻蚀的无结构器件分别提高9.8%和6.9%; 而使用40 μm的方格微结构阵列基板的器件驱动电压最低, 在40 mA/cm2下为9.58 V, 相较未经刻蚀的无结构器件降低了0.26 V。分析表明, 器件光效的提升和驱动电压的降低主要有两点原因: 首先由于基于微结构阵列基板制备的器件中存在褶皱结构, 可以破坏器件的光波导, 并且增大了器件面积而降低驱动电压; 其次纳秒激光刻蚀产生的光栅条纹可以提高光提取效率, 同时增强局部电场以提高电极的载流子注入能力。

采用两步气相沉积法制备了大尺寸(150 μm左右)高质量的MAPbI3单晶, 并通过对衬底表面修饰来调控晶体的成核位置. 从衬底温度、载气流速、时间效应等方面系统探究了影响PbI2晶体生长的因素.结果表明: 该晶体生长的最优条件分别对应为350 ℃、20 sccm、20 min. 将MAPbI3单晶放置在空气中50天后, 其X衍射特征峰没有明显变化. 最后分析该器件的光电特性, 发现其开关比高达104, 响应度为3.8×104 A/W, 且具有较快的响应速度(上升时间: 0.03 s; 下降时间: 0.15 s).该MAPbI3单晶光电探测器将在光电学领域有非常良好的应用.

制备了结构为ITO/MoO3(30 nm)/NPB(40 nm)/TCTA(10 nm)/CBP∶R-4B(8%)(30 nm)/电子传输层(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm)的器件, 其中R-4B为红色磷光染料, 电子传输层分别采用Alq3、Bphen∶Alq3(x%)和Bphen, 对3种不同电子传输层器件的发光性能进行了研究。结果表明: Bphen∶Alq3(x%)作为电子传输层的器件与Alq3或Bphen作为电子传输层的器件相比, 亮度提高了约3.5倍, 电流效率提高了1.1～2.5倍, 效率滚降变得平缓。采用Bphen∶Alq3作为电子传输层, 不仅减小了电子在LUMO能级传输时的跳跃传输距离, 而且在一定程度上抑制了Bphen的结晶, 使器件的电子传输能力和效率滚降性能得到改善。

有机电致发光显示器对水和氧气非常敏感，渗入器件后会和有机功能层及电极材料反应而影响器件的寿命及稳定性。本文提出了一种液体可涂覆干燥剂的制备方法，采用了氯化物干燥剂和价格低廉的阳离子成膜剂结合合成一种具有很好成膜性、且吸水效果很强的涂覆干燥剂。封装240 h后，使用薄膜干燥剂的器件的亮度分别为平均值的103.5%、83.3%以及119.8%，效率为平均值的130.7%、65.6%以及126.0%。与传统干燥剂相比，该薄膜干燥剂的吸湿效果更佳，且可延缓OLED的老化。

使用R-4B和GIrl作为磷光掺杂剂、CBP为主体、BPhen为发光层间隔层, 制备了包含红、绿双发光层的黄色磷光OLED器件。器件结构为ITO/MoO3(40 nm)/NPB(40 nm)/TCTA(10 nm)/CBP: GIrl(14%)(20 nm)/BPhen(x nm)/CBP: R-4B(6%)(10 nm)/BCP(10 nm)/Alq3(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(1 000 nm)。BPhen位于两发光层之间, 具有调节载流子复合的功能, 其中x为BPhen的厚度。通过调整x的值, 研究了BPhen厚度对OLED器件发光性能的影响。实验结果表明, 适当厚度的BPhen层可以提高器件的发光亮度和电流效率。BPhen厚度为6 nm的器件性能最佳, 16 V驱动电压下的器件亮度最高可达11 270 cd/m2, 最大电流效率为24.35 cd/A, 而且绿光和红光波峰强度相近, 黄光颜色纯正, 色坐标趋近于(0.5, 0.5)。

采用Ca/Al/Mg合金作为器件的阴极，基于红绿/蓝双发光层制作了6种白色磷光OLED器件，器件结构为ITO/MoO3 (30 nm)/NPB (40 nm)/mCP∶Firpic (8%,40 nm)/CBP∶R-4B (2%)∶Ir(ppy)3 (14%,5 nm)/TPBi (10 nm)/Alq3(40 nm)/Ca∶Al∶Mg (x%,100 nm) (x=0，5，10，15，20，25)。通过改变Mg的掺杂比例，研究了不同比例的Ca/Al/Mg合金阴极对器件性能的影响。结果表明：Mg质量分数为15%的Ca/Al/Mg阴极具有良好的电子注入特性，有效改善了器件的发光特性，最大发光亮度可达1 504 cd/m2，效率达到最大值14.3 cd/A，色坐标接近(0.46, 0.42)。