影响照明OLED器件特性因素的研究

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1、论文题目：法压料技大学影响照明OLED器件特性因素的研究申请学位级别：工学硕士所学学科专业：模式识别与智能系统培养单位：电气与信息工程学院硕士生：刘丁菡导师：张方辉．2011年5月STUDYONINFLUENTIALELEMENTSOFOLEDDEⅥCEFORILLUMINATIoNAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMaster0fEngineeringBy．LiuDinghan．Thesis

2、(orDissertation)Supervisor：ProfessorZhanaFan2hui一■■■■■■■■●■■●●■■■■●■■■■■■■■■■■■■■■■■●■■●■■■■■■■一May，2011影响照明OLED器件特性因素的研究摘要有机电致发光器件用于照明具有诸多优点，如：发光均匀、光线自然柔和、驱动电压低、光谱丰富、显色指数高等，是前景广阔的新型照明器件。本文主要从阳极材料、载流子的注入、传输、复合特性、阴极材料等方面讨论了影响OLED照明器件特性的因素，优化了OLED照明器件的结构及制备工艺。首先，论文研究了阳极材料对器件性能的影响，由于金属铟稀缺昂贵

3、，用传统的ITO作为OLED器件的阳极，其高昂的价格将制约OLED的产业发展。因此，本文采用价格低廉的金属A1替代ITO作为阳极，制备了绿光OLED器件，其结构为：AI(15nm)／M003(40nm)／NPB(60nm)／Alq3(65nm)／LiF(1nm)／Al(100nm)．并与常用的ITO阳极进行性能对比，所采用的器件结构为：ITO／M003(40nm)／NPB(60nm)／A1q3(65nm)／LiF(1nm)／A1(100nm)．结果表明：在驱动电压较高的情况下，两种不同阳极材料所对应器件的亮度和电流密度略有差异，在低电压下的亮度曲线和电流密度曲线基本重合

4、，说明在电场强度较低的情况下，以Al金属为阳极的器件性能稳定，可以替代ITO作为OLED照明器件的阳极；以半透明Al为阳极的器件具有较强的微腔效应，其光谱特性与以ITO为阳极器件相比具有明显的窄化效应，器件色纯度更好，因此，用础作为阳极制备的OLED器件具有一定的实际意义。其次，分别讨论了发光层中不同掺杂比例和不同厚度的空穴传输层对OLED器件性能的影响，并从能级结构、光谱特性、发光效率、电流密度．电压．亮度曲线等方面分析了载流子的注入、传输、复合机理。制备了绿光OLED照明器件以及基于ADN为主体材料的多掺杂白光器件，其中绿光器件的结构为：ITO／2T—NATA(15

5、nm)／NPB(25nm)／Alq3(20nm)：C545T(X％)(wt％)／Alq3(30nm)／LiF(1nm)／Al(100nm)，X=0、1、2、3、4、5。研究了C545T的掺杂比例对绿光器件性能的影响，实验发现：用2T．NATA作为空穴注入层能够提高载流子的注入效果。当C545T的掺杂浓度为3％时，器件的性能较佳，最大亮度达到12418cd／m2，发光效率为10．22cd／A，是未掺杂器件发光效率的4倍。通过引入C545T掺杂材料，可以有效地传递能量，改善器件的发光效率和色纯度。所制备的白光器件结构为：ITO／2T-NATA(15nm)／NPB(25nm)

6、／ADN(30nm)：TBPe(2％)：DCJTB(X％)／Alq3(20nm)／LiF(1nm)／Al(100nm)，X=O％、l％、2％、3％。讨论了不同DCJTB掺杂比例对白光器件性能的影响，发现：改变DCJTB的掺杂浓度对OLED器件的颜色有很大的影响，当掺杂比例为1％时，器件发光颜色为白光，CIE色坐标为(O．3186，0．3520)；当掺杂比例分别为0％，2％，3％时，器件分别辐射出蓝，黄，橙色的光。研究还发现：当掺杂比例为1％时，器件的发光效率最高，达6．6cd／A。论文还研究了不同传输层厚度对器件性能的影响，其结构为：ITO／2T—NATA(15nm)／

7、NPB(Xnm)／ADN(30nm)：TBPe(2％)：DCJTB(1％)／Alq3(20nm)／LiF(1nm)／Al(100nm)，X=15、30、35、40。结果表明：优化NPB的厚度可以有效提高器件的发光效率和亮度，当NPB厚度为35nm时，器件的效率最高，达到7．8led／A。最后，讨论了两种不同阴极材料对电子注入能力及发光性能的影响。分别采用L谭脚和钙铝合金作为OLED照明器件的阴极。器件结构为：A)AI(15nm)／MoOa(40nm)／NPB(60nm)／A1Q(30nm)／Bphen(30nm)／LiF(1nm)／Al(