1 中国科学院 理化技术研究所, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100049
在有机发光二极管(OLEDs) 30多年的发展过程中, 器件结构设计和功能材料开发是实现器件高效率发光的关键。倒置结构器件被认为是实现OLEDs器件高效率、长寿命的一种可行方案。但倒置器件以ITO为阴极造成了器件电子注入势垒过大, 限制了倒置器件的进一步发展。本文以实现倒置器件电子注入原理的不同, 分别介绍了n型掺杂、偶极层修饰和隧穿注入等方法在提高ITO阴极电子注入性能的相关研究工作。最后, 对提高倒置器件电子注入性能的3种不同策略进行了总结和展望。
有机发光二极管 倒置结构 电子注入 n型掺杂 偶极层 organic light-emitting diodes inverted structure electron injection n-type doping dipole layer
1 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 印刷电子技术研究中心， 江苏 苏州 215123
2 上海科技大学 物质科学与技术学院， 上海 201210
设计并合成了一种新型的可交联电子传输材料TV-T2T。该材料经过热交联之后具有优异的抗溶剂特性，并且TV-T2T的LUMO能级为-3.5 eV，这将更有利于电子从ZnO层注入到发光层中。另外，溶液法制备的三层薄膜ZnO/TV-T2T/2,6-Dczppy∶Ir(mppy)3，其粗糙度低至2.27 nm，优于未加入TV-T2T电子传输层的双层薄膜(2.37 nm)，可以有效减少漏电流的产生。随后，将TV-T2T应用于三层溶液法制备的倒置有机发光二极管中，获得了5.1%EQE的器件性能，是不加TV-T2T的器件性能(EQE为3.0%)的1.7倍。
交联材料 电子传输层 电子注入能力 溶液法 倒置OLED cross-linkable material electron transport layer electron injection property solution processing inverted organic light emitting diodes
华侨大学 信息科学与工程学院， 福建 厦门 361021
利用CsN3/Al/HAT-CN结构为电荷生成单元，实现了高性能叠层有机电致发光器件。制备了一组结构不同的黄绿双色叠层器件，通过器件性能分析阐明了CsN3/Al/HAT-CN中电荷产生和传输的过程；利用Alq3作发光层，制备了叠层器件T和单节器件S。叠层器件T的最大电流效率和最大功率效率分别为6.4 cd/A、2.3 lm/W；电流密度为20 mA/cm2时，叠层器件T的电流效率和亮度分别为5.3 cd/A、1 064.9 cd/m2，均约为单节器件S(2.7 cd/A、539.4 cd/m2)的2倍，这证明了CsN3/Al/HAT-CN可作为高效的电荷生成单元。通过研究叠层器件T的电致发光光谱和光强分布特性发现，器件T中无明显的微腔效应，其效率与亮度的提升是源自两个发光单元同时发光，而不是源自微腔效应。
电荷生成单元 叠层结构 电子注入势垒 朗伯分布 charge generation unit tandem structure electron injection barrier Lambertian distribution
1 四川大学物理科学与技术学院,成都 610064
2 四川大学中英材料研究所,成都 610064
8-羟基喹啉锂用作有机电致发光器件的电子注入层能够提高阴极功函数,进而提高器件的发光效率。10 的Liq薄膜足以降低有机电致发光器件中的开启电压并能有效提高器件效率,该现象可与LiF/Al作阴极的器件性能相比拟。利用不同阴极材料制作器件,讨论了8-羟基喹啉锂的电子注入机制,发现把Liq薄膜引入到Alq3和不同阴极之间后,器件的电流密度与所用阴极材料的种类无关。为了讨论电子在分界面上注入势垒的变化情况,对器件进行饱和光伏测试。测试发现Alq3/Liq/Al的分界面上真空能级的移动降低了电子注入势垒。推测此现象是由于在界面上形成了强偶极子,这也可能是有机电致发光器件中电子注入效率提高的机理之一。
发光效率 8-羟基喹啉锂 电子注入 优化厚度 power efficiency 8-hydroxyquinolinolato-lithium electron injection thickness optimism
陕西科技大学 电气与信息工程学院， 陕西 西安 710021
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)。
钙铝镁合金 阴极 电子注入 Ca∶Al∶Mg alloy cathode electron injection
1 发光学及应用国家重点实验室 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
2 中国科学院大学, 北京100049
利用氟化钇(YF3)代替LiF作为电子注入层材料,以金属铝作为阴极,制备了有机电致发光器件(OLED)。实验结果表明: 适当厚度的YF3 电子注入缓冲层可以增强阴极的电子注入能力,使得电子和空穴的浓度更加平衡,有效地提高器件的电致发光性能。其中,1.2 nm厚YF3的器件具有最小的起亮电压2.6 V,最高的电流效率8.52 cd·A-1,最大的亮度36 530 cd·m-2。最大亮度和电流效率与LiF参考样品相比,分别提高了39%和53%。
有机电致发光器件 氟化钇 电子注入层 organic light-emitting devices yttrium fluoride electron injection layer
吉林师范大学 信息技术学院, 吉林 四平 136000
采用CBP和MCP做主体, 分别掺杂磷光铱配合物Ir(piq)2(acac)和FIrpic作为红光发光层和蓝光发光层,研究了红光发光层和蓝光发光层的位置对器件性能的影响, 得出结构为 ITO/2T/NPB/MCP∶Firpic/CBP/CBP∶Ir(piq)2(acac)/Bphen/CdS/ LiF/Al的器件性能较好。当CdS的厚度为0.1nm, 电流密度为161mA/cm2时, 器件的最大效率比不加CdS的器件的最大效率提高了1.42倍。亮度也有较大提高。在电流密度为225mA/cm2(电压为17.5V)时, 最大亮度为20890cd/m2,比不加CdS的器件的最大亮度16610cd/m2高出4280cd/m2。
CdS薄层 有机电致磷光白光器件 电子注入 CdS thin layer phosphorescent white organic light-emitting device electron injection
吉林师范大学 信息技术学院，吉林 四平 136000
为了研究光电材料CdS在有机白光器件中增加电子注入的特性，将结构为ITO/NPB/Rubrene/NPB/DPVBi/Alq3/LiF/Al的白光器件，不插入CdS薄层或将CdS薄层分别插入到NPB和ITO之间以及Alq3和LiF之间或同时将CdS薄层插入到它们之间，制作了四个元器件。通过研究得出，在Alq3和LiF之间插入CdS薄层的器件，在同等条件下性能较好。性能的改善来自于CdS薄层的引入使器件电子注入增加，激子形成的数量和比率也获得了相应的提高，从而提高了器件的亮度和效率。
CdS薄层 有机电致白光器件 电子注入 激子 CdS thin layer white organic light-emitting devices electron injection excitions
