基于可溶液加工空穴注入层的有机电致发光器件
发布时间：2020-10-15 12:07
有机电致发光器件(Organic Light-emitting Diodes,OLED)因具有自发光、广视角、高亮度、低功耗、可柔性等优异性能而被誉为“下一代梦幻显示器”,在照明和显示的商业领域均有广泛的应用前景,成为当前固体发光的研究热点。众所周知,界面调控是提高OLED器件性能的核心要素之一。另外,适于大面积和低成本生产的可溶液加工技术迎合了当前有机光电子器件的发展趋势。本文基于电学掺杂和新材料开发,围绕可溶液加工制备技术,构建了一系列可溶液加工空穴注入界面材料以及高性能OLED器件,并对载流子注入特性及其调控器件性能的有关机制开展了系统研究,主要工作概括如下:(1)运用简单环保的工艺合成了MoO_x水性溶液,并以其作为空穴注入层构建OLED器件,同时也探究了“旋涂-退火”次数对器件性能的影响。实验结果表明,基于MoO_x水性溶液作为空穴注入层的OLED器件的最大发光效率和功率效率分别达到了7.9 cd/A和5.9 lm/W,比蒸镀MoO_x作为空穴注入层的器件分别提高了43.6%和73.5%。原子力显微镜(AFM)分析表明MoO_x水性溶液具有优良的成膜性。伏安特性曲线和阻抗谱分析结果表明,器件性能得到大幅度提升的主要原因是旋涂的MoO_x大大促进了空穴注入,改善了载流子平衡。(2)利用MoO_x水性溶液掺杂氧化石墨烯(GO+MoO_x)作为复合空穴注入层构建的OLED器件,其最大发光效率达到了8.6 cd/A,相对GO以及MoO_x作为空穴注入层的器件分别提高了75.5%和41.0%。伏安特性曲线以及阻抗谱分析表明,GO+MoO_x复合空穴注入层显著提高空穴注入,紫外光电子能谱(UPS)分析表明MoO_x掺杂提高了GO的表面功函数。进一步结合器件结构优化,在发光层中获得了优异的载流子平衡,从而达到优化器件性能的目的。(3)针对空穴注入困难的紫外OLED器件,采用MoOx掺杂PEDOT:PSS(PEDOT:PSS+MoO_x)作为复合空穴注入层,基于TAZ作为发光层的紫外OLED器件的最大外量子效率高达了4.4%,发光峰位于376 nm,半峰宽为34 nm。AFM分析结果表明,PEDOT:PSS+MoO_x具有优异的成膜性。UPS和阻抗谱分析结果表明,PEDOT:PSS+MoO_x作为复合空穴注入层不仅可以提高表面功函降低空穴注入势垒而且可以大大促进空穴注入,提高紫外OLED器件的性能。(4)运用双氰胺合成了聚合氮化碳(CN_xH_y)的乙醇溶液并成功应用于OLED器件的空穴注入界面材料。与PEDOT:PSS相比,运用溶液法制备的CN_xH_y作为空穴注入层的器件发光效率和功率效率分别提高了76.6%和26.5%。AFM分析表明CN_xH_y具有优良的成膜性。UPS和阻抗谱分析表明器件性能大幅度提升的主要原因是CN_x H_y空穴注入层具有更为合适的表面功函数和空穴注入能力。
【学位单位】：桂林电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN383.1
【部分图文】：
基于可溶液加工空穴注入层的有机电致发光器件（3）完善相关机理：在已有的基础上进一步研究器件各功能层的电化学行为老化机制以形成理论体系，并运用相关程序建立相应的理论计算模型。§1.2 有机电致发光器件的结构和工作原理§1.2.1 器件结构OLED 的器件结构大都为叠层结构，其由简单到复杂的演变过程也是 OLED 性不断得到提升的过程。
b）所示的多层结构。但多层结构优化器件性能的同时也使科研工一方面多层结构的制备工艺往往较为复杂，另一方面过多的层数的接触界面，而界面之间的晶格不连续反而不利于载流子的传输们往往采用掺杂的方式来实现简化器件结构与优化器件性能的较广泛的是主客掺杂发光体（host guest doped emitter）系统。在佳的载流子输导性要求分子间是有次序地堆栈，而有次序的堆栈往往会导致高浓度的荧光淬灭。所以人们就发明了具有优越的载光体材料和具有高荧光效率的客发光体材料的主客掺杂发光体矛盾。言，OLED 器件的结构设计与发光材料的性质以及器件的制备工用全溶液法制备 OLED 器件时，制备后一层薄膜溶液的溶剂往生影响，从而影响器件的性能。所以器件的结构并非越复杂越好同时也应将器件结构最优化。
图 1-3 有机电致发光机理及其示意图。流子的注入：空穴和电子需要在外加偏压的作用下克服由垒，而分别从阳极和阴极注入。流子的传输：从电极注入的空穴和电子在电场的驱动下相层和电子传输层的界面处进而到达发光层。而一般的 O子有较好的传输能力，所以减缓空穴或者加快电子到达发件的效率。基于此人们开展了针对载流子输运的研究并根建立了数种载流子输运理论模型，包括 T.Holstein 提出的widz 提出的多重捕获和释放模型[31,32]。流子的复合：对于大部分高分子聚合物 OLED 而言，由于所以其载流子在发光层相遇后会在静电的作用下复合形成子的扩散：激子形成之后由于存在浓度差会进行扩散。光：由于激子所处的环境是不稳定的，会快速发生弛豫衰
【参考文献】
本文编号：2842150
【学位单位】：桂林电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN383.1
【部分图文】：
基于可溶液加工空穴注入层的有机电致发光器件（3）完善相关机理：在已有的基础上进一步研究器件各功能层的电化学行为老化机制以形成理论体系，并运用相关程序建立相应的理论计算模型。§1.2 有机电致发光器件的结构和工作原理§1.2.1 器件结构OLED 的器件结构大都为叠层结构，其由简单到复杂的演变过程也是 OLED 性不断得到提升的过程。
b）所示的多层结构。但多层结构优化器件性能的同时也使科研工一方面多层结构的制备工艺往往较为复杂，另一方面过多的层数的接触界面，而界面之间的晶格不连续反而不利于载流子的传输们往往采用掺杂的方式来实现简化器件结构与优化器件性能的较广泛的是主客掺杂发光体（host guest doped emitter）系统。在佳的载流子输导性要求分子间是有次序地堆栈，而有次序的堆栈往往会导致高浓度的荧光淬灭。所以人们就发明了具有优越的载光体材料和具有高荧光效率的客发光体材料的主客掺杂发光体矛盾。言，OLED 器件的结构设计与发光材料的性质以及器件的制备工用全溶液法制备 OLED 器件时，制备后一层薄膜溶液的溶剂往生影响，从而影响器件的性能。所以器件的结构并非越复杂越好同时也应将器件结构最优化。
图 1-3 有机电致发光机理及其示意图。流子的注入：空穴和电子需要在外加偏压的作用下克服由垒，而分别从阳极和阴极注入。流子的传输：从电极注入的空穴和电子在电场的驱动下相层和电子传输层的界面处进而到达发光层。而一般的 O子有较好的传输能力，所以减缓空穴或者加快电子到达发件的效率。基于此人们开展了针对载流子输运的研究并根建立了数种载流子输运理论模型，包括 T.Holstein 提出的widz 提出的多重捕获和释放模型[31,32]。流子的复合：对于大部分高分子聚合物 OLED 而言，由于所以其载流子在发光层相遇后会在静电的作用下复合形成子的扩散：激子形成之后由于存在浓度差会进行扩散。光：由于激子所处的环境是不稳定的，会快速发生弛豫衰
【参考文献】
相关期刊论文 前6条
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本文编号：2842150
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