关于改善蓝光顶发射有机发光器件性能的研究

论文摘要

本文以改善顶发射器件的性能为目的,分别对阳极表面进行了处理、输出耦合层进行了选择、组合阴极厚度进行了优化。此外,我们利用微腔理论和转移矩阵理论分别对器件有机物总厚度、增透膜厚度及发光层位置进行了设计,为进一步改善器件的性能提供了可靠的理论和实验依据。1、制作了顶发射有机电致发光器件（TEOLED）,分别对金属阳极进行了氧等离子处理和MoOx层,界面处理分析其对器件光电性能的影响。采用的器件结构为glass/Ag（70 nm）/MoOx（X nm） or Ag2O/NPB（50 nm）/Alq3（50 nm）/Sm（5 nm）/Ag（25 nm）,当蒸镀MoOx厚度为3 nm时,器件的最大亮度达到6760 cd/m2,是氧等离子处理条件所得器件亮度（1205 cd/m2）的5.6倍。最大电流效率也从0.59增加到1.77 cd/A。这为基于Ag做阳极的顶发射器件改善空穴注入能力提供了实验基础。2、使用常规有机层厚度（105 nm）制备了蓝光TEOLED,通过引入BCP光输出耦合层,充分抑制了器件中多光束干涉效应,有效地改善了半透明阴极的透光性能,获得了蓝光发射;首次提出利用宽角干涉改善蓝光器件的色纯度、亮度及电流效率等光输出性能。综合宽角干涉理论对发光层位置的优化、转移矩阵理论对于增透膜厚度的优化以及载流子平衡等因素设计了光电性能良好的蓝光器件。器件结构为glass/Ag （70 nm）/MoOx （3 nm）/m-MTDATA（25 nm）/NPB （X nm）/CBP: FIrpic （7 wt. %, 30 nm）/Bphen （Y nm）/Sm （4.5 nm）/Ag （25 nm）/BCP （Z nm）。当X为10 nm、Y为40 nm、Z为35 nm时,器件达到最大亮度8029 cd/m2 ,最大电流效率4.02 cd/A（25 mA/cm2）,色坐标位于（0.14, 0.35）附近。此外,我们通过对器件顶层加入一层偏振片改善了器件的对比度,使得器件在1000 cd/m2开态亮度、140 lx环境光照度下,对比度达到113:1。3、通过对Sm/Ag组合半透明金属阴极中Sm和Ag厚度比例的调节,制备了光谱性能稳定的顶发射蓝光器件,该器件的电致发光光谱几乎不随视角改变。优化的组合阴极结构使得器件色坐标可达到（0.16, 0.38）,优于底发射蓝光色度（0.20, 0.41）。该色度性能优良、光谱稳定的蓝光在全彩显示应用中有着广泛的应用前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 综述
• 1.1 有机电致发光器件的发展历史、现状及发展趋势
• 1.2 有机电致发光器件的原理及其主要参数
• 1.2.1 有机电致发光器件的发光原理
• 1.2.2 有机电致发光器件的常见结构
• 1.2.3 评价有机电致发光器件的主要参数
• 1.3 顶发射有机电致发光器件
• 1.3.1 顶发射有机电致发光器件简介
• 1.3.2 顶发射有机电致发光器件的发展及应用前景
• 1.4 本论文的主要工作
• 第二章 顶发射有机电致发光器件金属阳极性能改善的研究
• 2.1 金属电极修饰方法简介
• x 对金属电极进行的修饰'>2.2 利用MoO_x对金属电极进行的修饰
• 2.2.1 阳极修饰材料的选择
• 2.2.2 实验仪器及测试设备
• 2.2.3 样品的制备
• 2.2.4 器件的光电特性测量及分析
• 2.2.5 小结
• 2.3 结论
• 第三章 基于宽角干涉增强和多光束干涉得到抑制的蓝光顶发射器件
• 3.1 蓝光器件制备的目的及意义
• 3.2 顶发射器件中的微腔效应及对比度计算
• 3.2.1 光学微腔简介
• 3.2.2 顶发射器件中的微腔理论分析
• 3.2.3 顶发射器件中的对比度计算
• 3.3 基于宽角干涉和BCP 作增透膜的顶发射蓝光器件
• 3.3.1 实验仪器及测试设备
• 3.3.2 样品的制备
• 3.3.3 基于宽角干涉器件性能优化
• 3.3.4 基于增透膜BCP 的器件性能优化
• 3.3.5 蓝光TEOLED 对比度的提高
• 3.4 结论
• 第四章 半透明阴极结构对于顶发射蓝光器件光电特性影响的研究
• 4.1 实验仪器及测试设备
• 4.2 样品的制备
• 4.3 器件的光电特性测量及分析
• 4.4 结论
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 硕士期间论文发表情况
• 致谢