超薄膜修饰层对有机发光二极管性能的影响

论文摘要

近年来,随着有机发光二极管（OLED）在平板显示应用中的不断发展,成为最具发展潜力的下一代平板显示技术,其亮度高、色彩丰富、工作电压低和能实现柔性显示等特点受到广泛关注,通过开发新材料和改变器件结构,以提高其效率和寿命,达到不同的商用需求,是目前研究工作的重点。本文以典型双层结构OLED（ITO/TPD/Alq3/Al）为原型,分别在器件的阴、阳极引入超薄膜修饰层调控载流子的注入,主要进行了以下三方面的研究工作:1.使用真空热蒸发法,以常用材料LiF修饰阴极用作电子注入层,制备了4种含有不同厚度LiF超薄层的OLED,和传统双层结构器件相比,LiF注入层的加入,增强了电子注入,降低了启亮电压,提高了器件的发光效率和亮度,得到LiF电子注入层优化厚度为0.5 nm,对于LiF在阴极增强了电子注入的机理,使用隧穿势垒降低模型给予解释。2.由于LiF是禁带宽度为12 eV的良好绝缘材料,尝试使用LiF在阳极ITO/TPD界面用作空穴缓冲层,有效阻挡了空穴注入,实现了载流子注入平衡,经过对比得到:含有1 nm LiF空穴缓冲层器件性能最好,效率比传统器件提高近1.5倍。由于LiF绝缘层的介电常数高于有机薄膜,绝缘层上分得较大电压降,使有机层TPD的HOMO能级位置相对于ITO的费米能级提升,空穴注入势垒的增高。3.在传统器件的典型层状结构中,引入磁控溅射制备Nb2O5薄膜修饰阳极,制备了结构为ITO/Nb2O5/TPD/Alq3/Al的器件,首先采用XRD和UV测试手段对覆盖有Nb2O5薄膜的ITO玻璃进行表征,发现Nb2O5薄膜为无定形结构,在可见光范围内有着较高透过率;其次Nb2O5超薄层的引入,可能在阳极与有机层界面引入稳定偶极子层,降低了空穴注入势垒,增强了空穴注入,提高了器件的亮度和效率,当Nb2O5空穴注入层厚度为优化厚度2 nm时,器件光电性能远优于含有15 nm常规CuPc空穴注入层的器件。

论文目录

• 论文摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 OLED的失效机制
• 1.2 超薄膜修饰层的引入
• 1.3 本文选题意义和主要内容
• 第2章 有机发光二极管的制备与测试
• 2.1 衬底ITO玻璃处理
• 2.2 OLED的制备过程
• 2.3 OLED的性能测试
• 第3章 LiF用作电子注入层的 OLED特性研究
• 3.1 研究背景
• 3.2 器件结构及实验
• 3.3 结果分析与讨论
• 3.4 小结
• 第4章 LiF用作空穴缓冲层的OLED特性研究
• 4.1 研究背景
• 4.2 器件结构及实验
• 4.3 结果分析与讨论
• 4.4 小结
• 2O₅用作空穴注入层的OLED特性研究'>第5章 Nb₂O₅用作空穴注入层的OLED特性研究
• 5.1 研究背景
• 2O₅薄膜'>5.2 磁控溅射制备Nb₂O₅薄膜
• 5.3 器件结构及实验
• 5.4 实验结果与分析
• 5.5 小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文
• 致谢