有机/无机杂化电致发光器件的研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:galagala
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近年来有机电致发光器件由于具有高亮度、高对比度、低驱动电压、高响应速度且其制备工艺简单、成本低廉、可以制成柔性曲面产品等一系列优点,成为目前科研人员研究、开发的一大热门领域,并成为未来发展前景最好的一项显示技术。然而有机材料的不稳定性和迁移率低等问题也成为其发光效率低、良品率低的主要原因。相较于有机电致发光器件,无机电致发光器件的发展历史较长,技术也较为成熟,在光电显示领域使用广泛。无机半导体材料的载流子传输效率较高,制备的器件性能稳定,效率优良,但是器件制备工艺复杂且造价昂贵,这些都是限制其进一步发展的瓶颈。由于有机和无机光电器件各有优劣,因而为了得到性能更好的电致发光器件,科研人员将有机和无机材料结合,充分发挥其各自优势,制备复合电致发光器件。本论文主要研究了以下两个内容:第一部分我们研究了在ITO阳极和空穴传输层之间插入一层无机材料Pbl2之后对器件性能的影响,我们在ITO电极上沉积不同厚度的PbI2进行修饰并制作OLED器件,实验发现生长厚度为2nm的PbI2时,器件性能最好。同时制备了相同结构的基于氧气等离子体处理和未作任何处理的ITO为阳极的器件作为参考,实验结果显示生长PbI2后的器件性能与氧气等离子体处理ITO的器件性能相近。在生长PbI2的最优厚度下制备的电致发光器件的最大亮度为40000cd/m2,电流效率最大达到43cd/A,器件开启电压为4V,与未作任何处理的ITO制备的器件相比在相同电压下电流效率高出53%,发光亮度高出5倍,器件开启电压显著降低,器件寿命显著提高。第二部分我们研究了将无机材料与有机材料混合对器件性能的影响,将无机材料Se与空穴传输材料NPB掺杂生长,共同作为空穴传输层制备电致发光器件。实验发现在NPB与Se以3:2的掺杂浓度生长一定厚度的条件下,器件性能最好。同时与未掺杂Se的器件对比,掺杂后的器件在相同电压下有较大的电流,通过拟合算出掺杂前后零场下器件载流子迁移率由2.03x1 0-7cm2/V·s增加到8.31×10-6cm2/V·s,扩大了40倍,表明掺杂生长无机材料确实有助于提高器件载流子迁移率。然而实验中发现掺杂后的器件与未掺杂相比,在相同电压下器件的发光亮度降低、电流效率降低,这是由于Se掺杂层吸收了发射层发出的光子,造成了光损失。
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