发光层内载流子平衡对蓝色磷光有机发光器件性能改善的研究

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1、分类号：TN3单位代码：10183研究生学号：2013512051密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）发光层内载流子平衡对蓝色磷光有机发光器件性能改善的研究Studyoncarriersbalanceinemittinglayertoimproveperformanceofbluephosphorescentorganiclight-emittingdevices作者姓名：穆晓龄专业：微电子学与固体电子学研究方向：有机电致发光器件指导教师：程刚副教授培养单位：电子科学与工程学院2016年6月未经本论文作者的书面授权，依法收存巧保管本论文书面

2、版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或＾任何形式的复制、出租、改编等有部分内容进巧、修改、发行碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否贝Ｉ应承担侵权的法律责任。Ｊ，吉林大学博±（或硕±）学位论文原创性声明教师的指导下，，是本人在指导本人郑重声明：所呈交学位论文独立进行研充工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本己在文中Ｗ明确方式标明。文的研究做出重要贡献的个人和集体，巧本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。９支

3、学位论文作者签名：曰期：２０／＾年／月＾曰发光层内载流子平衡对蓝色磷光有机发光器件性能改善的研究Studyoncarriersbalanceinemittinglayertoimproveperformanceofbluephosphorescentorganiclight-emittingdevices作者姓名：穆晓龄专业名称：微电子学与固体电子学指导教师：程刚副教授学位类别：理学硕士答辩日期：2016年5月31日摘要发光层内载流子平衡对蓝色磷光有机发光器件性能改善的研究有机材料的电致发光现象经过几十年的研究，逐渐从实验室阶段向产业化阶段跨

4、进。要实现全彩显示及白光照明，蓝光是必不可少的光源之一。而关于蓝色有机发光器件的研究中载流子平衡问题是主要的研究内容之一。本论文基于发光层内载流子平衡问题展开研究，主要研究内容如下：1、对传统结构为ITO/NPB(40nm)/mCP:FIrpic(10wt%,20nm)/Bphen(40nm)/LiF(1nm)/Al与ITO/NPB(30nm)/TcTa(10nm)/mCP:FIrpic(10wt%,20nm)/Bphen(40nm)/LiF(1nm)/Al的器件进行了比较，初步判断出以mCP作为母体的蓝色磷光有机发光器件发光层内的空穴浓度高于电子浓

5、度，这种失衡直接造成了激子-极化子的淬灭现象变得严重。2、通过在发光层mCP不同位置插入FIrpic蓝光染料的方法探究不同电压下结构为ITO/NPB(30nm)/TcTa(10nm)/mCP(xnm)/mCP:FIrpic(10wt%,5nm)/mCP(ynm)/Bphen(40nm)/LiF(1nm)/Al的器件发光层内不同位置的发光情况，其中x+y+5=20。通过研究发现器件的始亮位置靠近mCP/Bphen界面，并且随着电压的增加器件的有效发光位置逐渐向阳极一侧扩展。并通过发光光谱的对比发现空穴在mCP/Bphen界面处堆积产生的静电束缚影响电子

6、向发光层的注入。3、利用电子传输材料（Bphen）低空穴迁移率以及高HOMO能级的特性作为空穴阻挡层插入在空穴传输层一侧，并对插入位置（NPB与TcTa、TcTa与mCP之间）进行了研究。发现插入位置的不同造成了器件的效率有很大的差异。TcTa与mCP之间插入1nm厚Bphen层的器件效率变低。而在NPB与TcTa之间插入1nm厚的Bphen层使得器件的性能得到了提高。相对于无Bphen空穴阻挡层的器件，器件的最大电流效率从16.07cd/A提高到19.99cd/A，相对提高了24.39%；器件的最大功率效率从14.02lm/W提高到16.68lm/

7、W，相对提高了18.97%；器件的最大外量子效率从7.53%到9.38%，相对提高了24.57%。同时在28099.86cd/m亮度下，无Bphen层的器件的电流效率滚降为50%，而在该亮度下在NPB与TcTa之间插入1nm厚Bphen层的器件的电流效率滚降为38.32%，相对改善了23.36%。I4、通过在TcTa中掺入FIrpic的方法来探究在TcTa与mCP之间插入Bphen层导致器件效率降低的原因。掺杂厚度为1nm，制备了结构为ITO/NPB(30nm)/TcTa(9nm)/TcTa:FIrpic(10wt%,1nm)/mCP(20nm)/B

8、phen(40nm)/LiF(1nm)/Al和ITO/NPB(30nm)/TcTa(8nm)/TcTa:FI