1 重庆邮电大学 光电工程学院 微电子工程重点实验室, 重庆 400065
2 重庆市南岸区教师进修学院, 重庆 400060
对一系列蓝光和蓝绿光器件展开研究, 发现结构为ITO/NPB(40nm)/mCP(5nm)/mCP∶FIrpic(30nm)/TPBi(2nm)/TPBi∶Ir(ppy)3(10nm)/TmPyPB(40nm)/LiF(1nm)/Al的蓝绿光器件具有最佳光电性能, 其电流效率高达38.3cd/A。基于该结构, 结合采用红色荧光染料DCJTB制备的颜色转换层实现了三原色白色有机发光二极管(White Organic Light-emitting Diode, WOLED)。结果表明, 器件性能可通过DCJTB浓度进行调控, 当其浓度为0.7%时, 实现了电流效率为23.9cd/A、色坐标为(0.35, 0.43)及色温为5121K的WOLED, 且电流密度从1mA/cm2变化到100mA/cm2, 其色坐标仅漂移(0.005, 0.003)。
白色有机发光二极管 荧光量子效率 颜色转换层 发光层 电流效率 white organic light-emitting diode fluorescence quantum efficiency color conversion layer emission layer current efficiency
1 重庆邮电大学 光电工程学院, 重庆 400065
2 重庆南岸教师进修学院, 重庆400060
以有机异质结C60/ZnPc作为电荷产生层, 制备结构为ITO/TPBi(40 nm)/C60(x nm)/ZnPc(x nm)/NPB(40 nm)/Al(120 nm)和ITO/TPBi(40 nm)/LiF(y nm)/Al(2 nm)/C60(5 nm)/ZnPc(5 nm)/MoO3(3 nm)/NPB(40 nm)/Al(120 nm)的非发光倒置器件, 其中x的值为0、5、10和15, y的值为0、0.5、1.0和1.5.实验证明, 有机异质结C60/ZnPc可在外电场下实现电荷分离, 加入LiF/Al和MoO3可更有效地提高电荷产生层的电荷分离和注入能力.基于LiF/Al/C60/ZnPc/MoO3结构, 制备绿色磷光叠层有机发光二极管, 进一步研究该电荷产生层对叠层器件的光电性能影响.结果表明, 电荷产生层的电荷分离和注入可影响叠层器件内部的电荷注入平衡, 进而对器件性能产生影响.当LiF、Al、C60、ZnPc和MoO3结构厚度分别为0.5 nm、1 nm、5 nm、5 nm和3 nm时, 电荷产生层产生的电荷与两侧电极注入的电荷达到匹配, 使叠层器件具有最佳光电性能, 获得了高效绿色磷光叠层器件, 其驱动电压明显低于单层器件2倍, 最大亮度、电流效率和功率效率分别达84 660 cd·m－2、94.7 cd·A－1和43 lm·W－1.
有机半导体 叠层有机发光二极管 非发光倒置器件 电荷产生层 电荷分离 电荷注入 光电性能 Organic semiconductor Tandem organic light-emitting diodes Inverted non-lighting device Charge generation layer Charge separation Charge injection Photoelectronic performance
1 重庆邮电大学 光电工程学院, 重庆 400065
2 重庆南岸教师进修学院, 重庆 400060
以DCJTB为颜色转换层, 结合双蓝色发光层有机电致发光器件制备了结构为PMMA∶DCJTB(x%)/ITO/NPB(30 nm)/mCP(5 nm)/mCP∶Firpic(8%, 30 nm)/TPBi∶Firpic(8%, 10 nm)/TmPyPB(30 nm)/Cs2CO3(1 nm)/Al(x=0.7, 1.0, 1.5)的白色有机发光器件.结果表明, 器件的效率和显示性可通过DCJTB浓度加以调控,当DCJTB浓度为1.0%时, 器件拥有最佳性能, 其最大电流效率、色坐标和显色指数分别为13.4 cd·A－1、(0.33, 0.31)和69.为进一步提高器件效率和显色性, 在发光层TPBi∶Firpic与电子传输层TmPyPB之间插入TPBi/TPBi∶Ir(ppy)3结构, 研究表明: 该插入结构能丰富器件发光颜色, 增大颜色转换层的有效吸收光量; 同时可限制激子复合区域, 提升激子利用率, 实现了器件效率和显色性能的同时提升.获得的白光器件最大电流效率和显色指数分别为17.8 cd·A－1和81, 分别提升了33%和17%, 色坐标仅漂移(0.02, 0.02).
有机半导体 白色有机发光器件 颜色转换层 电流效率 色坐标 显色指数 Organic semiconductor White organic light-emitting device Color conversion layer Current efficiency Commission Internationale de L′Eclairage Color rendering index
基于ITO/MoO3/NPB/TCTA/FIrpic∶TCTA/FIrpic∶X/Y/LiF/Al结构, 研究了主体材料的能级和三线态激子, 以及电子传输材料的能级对器件性能的影响。研究发现, X与Y分别为TmPyPb与TPBI的双发光层蓝光器件的性能最优, 最大发光效率达到了23.78 cd/A。研究表明, 电子主体材料可以调节激子分布, 影响能量转移。
蓝光 双发光层 材料搭配 能量转移 blue double emission layers material adapted energy transfer
基于三原色白光器件ITO/NPB/TCTA/Ir(MDQ)2(acac)∶TCTA/TCTA/FIrpic∶TmPyPb/Ir(ppy)3∶TmPyPb/TmPyPb/LiF/Al, 通过在其绿色与蓝色发光层之间插入不同厚度的TmPyPb, 研究了该插入层的厚度对器件色纯度的影响。研究表明, 插入层厚度的改变能够影响能量转移及调节激子的分布, 当插入层厚度为4nm时, 器件色坐标为(0.33,0.36), 最大发光效率达11.58cd/A。
三原色 白光 插入层 能量转移 primary three colors white interlayer energy transfer
基于ITO/NPB/TCTA/Ir(MDQ)2(acac)∶TCTA/FIrpic∶TmPyPb/Ir(ppy)3∶TmPyPb/TmPyPb/LiF/Al结构的三原色白光器件, 通过分别在蓝光与红光、绿光发光层界面处插入2 nm TCTA与2 nm TmPyPb中间层, 研究了中间层的有无对器件性能的影响。结果表明, 中间层的引入可以调整激子的分布, 影响能量转移。具有双中间层的器件实现了高质量的白光发射, 最大发光效率达到22.56 cd/A。
有机发光二极管 中间层 三原色 能量转移 organic light-emitting diodes(OLEDs) interlayer primary three colors energy transfer
采用C60/pentanece作为非掺杂电荷产生层, 并在其两边各插入Al和MoO3 薄层作为C60和pentanece的电子注入层和空穴注入层, 在此基础上制备了结构为ITO/NPB/mCP∶8wt% Ir(ppy)3/TPBi/Al/C60/pentanece/MoO3/NPB/mCP∶8wt% Ir(ppy)3/TPBi/Cs2CO3/Al的双发光单元叠层绿色磷光有机发光器件(OLED)。实验表明, 增加Al和MoO3电荷注入层, 可有效改善有机电荷产生层的电荷注入能力, 提高叠层OLED器件的发光亮度和电流效率。叠层器件的启亮电压明显低于单个器件的1/2, 但电流效率是单层器件的两倍以上。当Al/C60/pentanece/MoO3的厚度分别是3、15、25和1nm时, 叠层OLED器件具有最佳的光电性能, 其最大亮度和最大电流效率分别是7920.0cd/m2和16.4cd/A。
叠层有机磷光器件 有机电荷产生层 电荷注入层 光电性能 tandem organic lightemitting diodes organic charge generation layer charge injection layer photoelectric performance
