采用粒径约为10nm的CdSSe/ZnS量子点层作为发光层, 制备了叠层结构的量子点发光器件, 研究了量子点层厚度对其薄膜形貌及量子点发光二极管性能的影响。原子力显微镜测试结果表明: 量子点层过厚时, 量子点颗粒发生团聚, 且随着厚度的降低, 团聚现象减弱; 当量子点层厚度和量子点粒径相当时(约为10nm), 量子点呈单层排列且团聚现象基本消失; 而量子点层厚度低于10nm时, 薄膜出现孔洞缺陷。器件的电流-电压-亮度等测试结果表明: 量子点发光二极管中量子点层厚度与器件的光电特性密切相关, 量子点层厚度为10nm的器件光电性能最优, 具有最低的启亮电压4.2V, 最高的亮度446cd/m2及最高的电流效率0.2cd/A。这种通过控制旋涂转速改变量子点层厚度的方法操作简单、重复性好, 对QD-LED的研究具有一定应用价值。

分别采用二氯苯氧乙酸和溴乙酸对ITO表面进行修饰, 研究其对OLED器件(ITO/PVK/ FIrPic∶SimCP/TPBi/LiF/Al)性能的影响。结果显示, 相较于未修饰的器件, 采用二氯苯氧乙酸修饰后的器件最大亮度由673.4cd/m2提升至1875.2cd/m2, 同时器件的启亮电压由6.2V降至5.3V。研究发现, 有机酸处理能够改变ITO的表面能和功函数, 一方面改变ITO和后续膜层的接触性能, 影响后续膜层的成膜; 另一方面也可以有效减少ITO与有机层间的势垒, 提升载流子注入。这种用有机酸修饰ITO阳极的方法工艺简单, 能有效降低空穴注入势垒, 优化ITO和有机层的接触性能, 对器件性能的提升起到一定的促进作用。

为提升OLED器件(结构为Ag/NPB/Alq3/LiF/Al)的性能, 采用紫外光(UV)对银(Ag)阳极进行改性, 探究阳极改性对器件性能的影响。研究结果表明: UV改性Ag阳极的时长为50s时, 器件性能最佳, 启亮电压从20V降低到6V, 最大亮度从101.6cd/m2提高到5609.2cd/m2, 电流效率得到很大提升, 且改性前后其发光峰的位置没有改变。UV改性使Ag阳极表面氧化生成氧化物, 该氧化物薄层可作为空穴注入层, 能够有效提高界面功函数, 大大降低空穴注入势垒, 提高了载流子注入能力, 使绿光OLED器件的发光性能得到改善。这种利用UV改性Ag阳极的方法工艺简单, 能有效降低空穴注入势垒, 对提高该类柔性OLED器件的性能具有一定应用价值。

本文采用一种结构为Ag/MoO3/Ag的金属/氧化物/金属(M1/O/M2)叠层替代ITO作为OLED器件的阳极, 研究Ag/MoO3/Ag叠层结构变化对于OLED器件电极透过率、亮度、光谱等性能的影响。实验采用真空蒸镀方法制备了一系列器件, 器件结构为Ag/MoO3/Ag/MoO3(10 nm)/NPB(40 nm)/Alq3(60 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm)。对比器件的电压-电流密度、电压-亮度、光谱特性等数据, 表明Ag/MoO3/Ag的结构为20/20/10(nm)时, 器件性能较好。在驱动电压为11 V时, 其亮度达到18 421 cd/m2, 电流效率为2.45 cd/A; 且因器件中存在微腔效应, 其EL光谱蓝移, 半高宽变窄。但考虑到530 nm处其电极透过率仅为17%, 所以经换算该器件实际发光亮度比ITO电极器件更高。该Ag/MoO3/Ag叠层阳极制作相对简单, 经优化后在顶发射和柔性OLED器件方面将具有一定的应用前景。

为改善OLED器件的载子注入平衡，本文在其结构ITO/MoO3/NPB/Alq3/Cs2CO3/Al中，分别引入高电子迁移率材料Bphen及Bphen∶Cs2CO3作为电子传输层。通过改变Bphen的厚度以及Bphen中Cs2CO3的体积掺杂浓度，研究其对器件发光亮度、电流密度和效率等性能的影响。实验结果表明，采用Bphen或者Bphen∶Cs2CO3作为电子传输层，均能提高器件的电子注入能力，改善器件的性能。相比于未引入Bphen的器件，采用25 nm的Bphen作为电子传输层，改善了器件的电子注入，使器件的最大电流效率提高112%；采用体积掺杂浓度为15%，厚度为5 nm的Bphen∶Cs2CO3作为电子传输层，减小了电子注入势垒，使器件的最大电流效率提高27%，并且掺杂层厚度的改变对器件的电子注入影响很小。该方法可用于OLED器件的阴极修饰，对器件性能的提升将起到一定的促进作用。