有机电致发光材料及器件的研究

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1、攮要有机电致发光材料及器件的研究摘要有机发光器件(OLEDs)驱动电送低、发光亮度大、视角宽、响应速度快、制作工艺简单，是新一代平板显示技术中的一大亮点；是2l世纪首选的绿色照明光源之一。目前阻褥OLEDs走向实用位和市场纯的关键问题是其发光效率低、工作寿命短、性能稳定性差。进一步开发商效率与物理性质稳定的电致发光有机发光孝葶料、选择合适的龟极材料、探索新的话9膜工艺、优佬器件结构、提高器件效率和寿命及探索彩色化的最佳方案等，仍然楚现阶段乃至今后研究工作豹主要目标。本论文结合国家自然科学基金项目(No．60276026)和甘肃省翥然科学基金项目(ZS031一A25—012一G)，总结和介绍了本

2、人在玫读博士学位期闻所作的研究成栗。其主要集中在：对蓝色有机电致发光器件的制作工艺和器件特性的研究；在深入分析研究影确器件发光效率和发光寿余及稳定性因素的基础上对器件发光层驰表面和界两特性及缓冲层在器件中的作用的研究；在深入研究掺杂对发光器件性能影响的基础上成功研制了白色鸯机OLED器件，并对其发光原理和光学及电学特性进行了研究；对有枫奄致发光器件的电极的研究进展进行了综合的基确上，分析了电极性能改进的机制。分列如下；l、研究了蓝色存机发光材料的性质和蘸色有机电致发光器件的制备工艺及器件的光电特性，系统地分丰厅了缓冲层材料CuPc对蓝色有机电致发光器件的性能的影响。本文详细地介绍了蓝包有机发光

3、材料LiBq4的性质、合成工艺，并利用了红外吸收光谱、核磁共振谱、吸收光谱和荧光光谱对其进行结构表征。得出了：LiBq4的荧光是发生在8．羟基喹啭配体上，LiBq4是一种受中心原子“微扰”的有机配体(即喹啉环)发光楗料；荧光峰位的蘸移的原因是由于LiBq。的空间维构和B—O成键强度的影响及B没有和N形成配位的结论。系统地贪缓了以LiBq4为发光层的蓝色有机电致发光器件的剖签工艺，并对加入和不加入缓冲层的器件的光电特性进行了对比分析。发现，CuPc缓冲层加入后，器件的稿亮电压升高，且在相同电压下的发光亮度箨低了。分析英原因主要兰蚺大学tS-L学攮硷文是：因为CuPc加入质降低了空穴注入势垒，使P

4、VK：TPD／LiBq4界面积累空穴数量增大，在空穴传输层中产生反向漂移电场，阻碍了空穴的进一步注入，从而导致相同电压下的电流减小；同时注入发光层LiBq4的空穴数量也减小，使空穴电子形成激子的几率减小，丽．睦LiBq4中肉建电场加强，增大了激子解离凡率，这使得含CuPc的器件的发光亮度辛H效率降低。2、有机电致发光器l牛的有机层和器件缓冲层进行了表面和界面的AFM与XPS分析。本文在系统地分析了TPD／Alq3发光特憔的基础上对英界面状态进行了XPS分孝斤。发现TPD分子和Alq3分子在界瓤处的相互作蠲，这稚作用是致使发光谱峰相对于Alq3的荧光光谱发生了红移的骧因。耨出结论：这干孛相互作用

5、是器件ITO／TPD／AIq3／AI中TPD／Alq3界瑟问激綦复合物的成隧。对LiBqdITO的表瑟和爨西遴行了AFM秘XPS研究。发现：LiBq4在真空蒸发沉积到ITO膜的过程中存在热分解，致馊界露处B原子发生了解离，致使B元素含量减少；LiBqdlTO表面不平整，存在裂缝和空隙，这些裂缝和空隙在空气中将立即吸附大量的气体分子。进行了OLEDs中CuPc缓冲层和PTCDA渡入层豹AFM与XPS分折。验证了CuPc层和PTCDA层能熬本上覆盏树底ITO的表西缺陷：在多层结构的有机电致发光器件中，加入CuPc缓冲层或PTCDA注入层能抑制ITO中的化学组分向空穴传输层的扩散，减少器件的发光猝灭

6、中心，削弱ITO辩空穴传输层的退化效应，从丽提高器件的载流子注入效率和稳定性，有利于器件的性能的改善和寿命的提高。3、在深入研究掺杂对发光器件性能影响的基掰{上成功研制了白色有机OLED器件，并对其发光原理和光学及电学特性进行了研究。在WOLED的研制中，用红荧烯掺杂8。羟基睫琳铿∞iq)薄膜，在掺杂摩尔眈为1．1％时，器件实现了自光发射(色坐标为x=0．286，y=0．357)，器件的启亮电压为8V，当外加电压达到25V时，器件发光亮度达1400cd／m2。对器件的发光机理分析，褥出载流子的复合发射机制是载流子俘获和Forstef能量传递及电荷转移过程的共同作用的结论。4、在系统综合了有机电

7、致发光器件的电极磷究进展雏基础上，分车厅了电极性畿改进的机制。对阳极材料ITO来说，认为影响ITO膜功函数的主要因素是c污摘蟹染，中度氧等离子体处理不仅能佼ITO膜功函数增大，而且使电阻率下降，减小了方块电阻，为一种相对理想的处理方法。对阴极楗料，认为合会材料电极、A1／LiF双层电极、掺杂复合型电极豹效果通常最好。并对金属／绝缘层阴极中薄绝缘层的加入掇离了阴极电子注入效率，并改善了电子一空穴平衡