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石墨烯掺杂Cs_2CO_3作为高效电子注入层的OLEDs性能研究

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光电子．激光 2015年第10期26卷 1891-1894页

作者：高永慧康志杰张刚汪津姜文龙高欣薄报学长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室吉林长春130022 吉林师范大学功能材料物理与化学教育部重点实验室吉林四平136000

研制了石墨烯掺杂Cs2CO3(Cs2CO3:Graphene)作为高效电子注入层、结构为ITO/N,N′-bis-(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine(NPB)(50nm)/tris-(8-hydroxy quinoline)-aluminum Alq3(80nm)/Cs2CO3:Graphene(mss 20%1nm)/Al(120nm)的OLEDs。将其与标准器件ITO/NPB(50nm)/Alq3(80nm)/LiF(0.5nm)/Al(120nm)作性能比较,研究石墨烯掺杂在Cs2CO3中作为电子注入层对OLEDs性能的影响。结果表明,基于Cs2CO3:Graphene结构作为电子注入层的器件效率要高于LiF作为电子注入层的器件,其最大电流效率达到2.02cd/A,是标准器件的2.59倍;亮度也高于LiF作为电子注入层的器件,在10V时达到最大值7 690cd/m2,是标准器件最大亮度的2.07倍。性能得到提高的主要机理是由于Cs2CO3:Graphene的引入提高了电子注入效率。

关键词： OLEDs 石墨烯掺杂Cs2 CO3(Cs2 CO3 Graphene) 电子注入层发光效率

以环氧化的聚氮丙啶(PEIE)作为电子注入层的有机发光器件的研究

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西南师范大学学报（自然科学版） 2015年第5期40卷 22-29页

作者：杨雨其张莉王瑞雪范昌君杨晓晖西南大学物理科学与技术学院重庆400715

以环氧化的聚氮丙啶(PEIE)作为电子注入层,制备了倒置结构与传统结构有机发光器件并研究了器件的发光性能.实验结果表明,用PEIE作为电子注入层旋涂到铟锡氧化物(ITO)透明导电玻璃与发光层之间能降低器件的起亮电压,提高器件的发光效率.... 详细信息

以环氧化的聚氮丙啶(PEIE)作为电子注入层,制备了倒置结构与传统结构有机发光器件并研究了器件的发光性能.实验结果表明,用PEIE作为电子注入层旋涂到铟锡氧化物(ITO)透明导电玻璃与发光层之间能降低器件的起亮电压,提高器件的发光效率.这是因为PEIE在界面上形成偶极面,能降低ITO与发光层之间的电子注入势垒,因此PEIE可以作为良好的电子注入层应用在有机发光二极管中.

关键词：聚合物发光二极管环氧化的聚氮丙啶电子注入层倒置结构传统结构

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以聚乙烯亚胺作为电子注入层的有机发光器件

以聚乙烯亚胺作为电子注入层的有机发光器件

作者：王瑞雪西南大学

学位级别：硕士

有机发光二极管(OLED)具有自主发光、广视角、高效率、低功耗、可用于柔性显示等特性,被认为是下一代显示技术最重要的技术之一,在OLED器件中,通常采用低功函数金属如Ca和Ba来提高电子的注入效率,然而这些低功函数金属对空气中的水分和... 详细信息

有机发光二极管(OLED)具有自主发光、广视角、高效率、低功耗、可用于柔性显示等特性,被认为是下一代显示技术最重要的技术之一,在OLED器件中,通常采用低功函数金属如Ca和Ba来提高电子的注入效率,然而这些低功函数金属对空气中的水分和氧气十分敏感,阴极金属的失效将严重地影响器件的正常工作和驱动稳定性。研究引入了金属氧化物如ZnO和TiO2作为电子注入层或通过对ITO进行修饰来制备倒置结构以解决这个问题。然而,金属氧化物到有机发光材料之间存在着很大的电子注入势垒。本论文通过加入聚乙烯亚胺(PEIE)修饰层来提高电子的注入效率。论文主要的研究工作包括以下几个方面：(1)在ITO或ITO/ZnO和发光层MEH-PPV层之间加入PEIE层有效地提高了器件发光效率。此外,在发光层与金属Al之间加入PEIE层使器件的发光效率增加了50倍。加有PEIE层的单电子器件的电流密度比未加PEIE层的高出5-10倍,由此表明PEIE层能够有效地改善了器件的电子注入能力,提高器件的发光效率。为了探究电子注入效率改善的机制,我们通过紫外线光电子能谱和X-射线光电子能谱法测量了PEIE/Al和ZnO/PEIE样品的功函数,发现在PEIE的修饰下ZnO和Al的功函数分别被降低了1.2 eV和1.0 eV,功函数的降低主要来源于界面偶极子层的形成。X射线光电子能谱的测量结果表明中性胺是降低功函数的主要原因。(2)为了探究从ZnO/PEIE到具有不同最低未占有轨道(LUMO)能级的发光材料的电子注入效率,我们研究了使用PF-TBT、SY和PFA分别作为发光层的有机-无机复合发光器件,其LUMO能级分别为-3.6、-2.7、-2.1 eV。这些有机-无机复合器件的发光效率与使用PEDOT:PSS和CsF作为空穴和电子注入层的传统结构器件的发光效率相似,由此表明从ZnO/PEIE到发光聚合物层的电子注入势垒非常小。所以,对于LUMO能级差别较大的发光聚合物而言,PEIE都可以作为有效的电子注入层。(3)相比于普遍采用的Cs2CO3电子注入层,PEIE具有与有机材料接近的表面能并可形成均匀的薄膜,对有机发光层特别是包含磷光材料的发光层的形貌影响较小。因此,我们探究了基于溶液加工小分子材料发光层和PEIE电子注入层的有机-无机复合发光器件的发光特性。发光器件的最高发光效率是87.6 cd A-1,在亮度为1000 cd m-2时,器件的外量子效率为20.9%。该器件的发光效率为以往报道的基于ZnO:Cs2CO3电子注入层的发光器件的4倍,这归因于PEIE具有优良的电子注入能力和空穴/激子阻挡能力,特别是PEIE与发光层之间可形成良好界面。

关键词：有机发光器件电子注入层发光聚合物湿法制备小分子材料发光层

采用Li_3Nn型掺杂层作为电子注入层的OLED器件研究

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光子学报 2011年第2期40卷 194-198页

作者：崔国宇李传南李涛张睿侯晶莹赵毅刘式墉吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室长春130012

相对于传统的无机半导体材料,有机半导体材料特别是有机电子传输材料的载流子浓度和迁移率较低,从而影响了有机发光器件的亮度、效率等性能.为了提高有机发光器件器件性能必须增强电子注入和传输能力,对有机电子传输材料进行n型电学掺... 详细信息

相对于传统的无机半导体材料,有机半导体材料特别是有机电子传输材料的载流子浓度和迁移率较低,从而影响了有机发光器件的亮度、效率等性能.为了提高有机发光器件器件性能必须增强电子注入和传输能力,对有机电子传输材料进行n型电学掺杂能够有效地提高电子的注入和传输能力.本文利用Li3N作为n型掺杂剂,以掺杂层Alq3∶Li3N作为电子注入层,有效地提高了有机发光器件器件的性能,在掺杂浓度为5%,掺杂层厚度为10 nm时器件性能表现为最优.Li3N在空气中稳定,并且在较低的温度和压强下能分解产生Li原子和氮气,避免了采用金属掺杂剂如Li、Cs等材料时易受空气中水分和氧气影响的缺点,有利于工艺处理.

关键词：有机发光器件氮化锂 n型掺杂电子注入层

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基于溶液法制备的电子注入层的研究

基于溶液法制备的电子注入层的研究

作者：汪洋上海交通大学

学位级别：硕士

传统有机发光二极管(OLED)采用的是真空热蒸镀法制作得到的。这种方法虽然能够制作出高效率多层结构的OLED器件,但是其制备设备价格昂贵,材料利用率低,同时真空高温的制备环境也增加了OLED制作的复杂程度,而这一系列问题都可以用溶液法... 详细信息

传统有机发光二极管(OLED)采用的是真空热蒸镀法制作得到的。这种方法虽然能够制作出高效率多层结构的OLED器件,但是其制备设备价格昂贵,材料利用率低,同时真空高温的制备环境也增加了OLED制作的复杂程度,而这一系列问题都可以用溶液法的制备方式来解决。OLED是多层结构器件,由阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极组成。将载流子限制在发光层中,同时平衡发光层电子空穴比例,是制作高效率OLED器件的关键所在,电子、空穴注入与传输层在这方面起到决定性的作用。因此,在溶液法制备高效率OLED器件的研究中,对电子、空穴注入与传输层的研究有着格外重要的意义。报道中常用的氧化锌(ZnO)电子注入层其前驱体溶液制备方法十分复杂,我们课题组提出了一种以简单的制备方法制作出了一种新型ZnO前驱体溶液,本文旨在研究这种新型ZnO前驱体溶液制作的ZnO电子注入层在溶液法制备的正、反型结构OLED中的应用。新型ZnO电子注入层在溶液法制备的正型结构OLED中的应用本文首先介绍了一种以简单制备方法制作出的新型的ZnO前驱体溶液。在把新型ZnO前驱体溶液制作的ZnO薄膜作为电子注入层(EIL)应用到磷光OLED中时,我们发现溶液法制备的ZnO EIL拥有比蒸镀法制备的碳酸铯(CsCO)EIL更好的电子注入性能,同时搭载ZnO电子注入层的磷光器件取得了58.3 cd/A的高电流效率。在将ZnO电子注入层应用到溶液法制备的正型结构OLED中时,器件在大电流密度下发光亮度仍然很低。通过分析我们发现ZnO电子注入层虽然有着很强的电子注入能力,但是其空穴阻挡能力很弱,因此我们提出将ZnO与乙氧基化的聚乙烯亚胺(PEIE)混合作为空穴阻挡层。优化后的搭载ZnO:PEIE(3:1)电子注入层的器件,其亮度及效率较搭载单纯ZnO电子注入层的器件提高了近10倍,同时取得了超过10000cd/m的最大亮度和0.93 cd/A的最大电流效率。新型ZnO电子注入层在溶液法制备的反型结构OLED中的应用当我们将ZnO应用到反型结构OLED中时,由于ZnO电子注入层不能有效地阻挡空穴,所以器件性能很糟糕,因此我们转向研究ZnO和PEIE混合电子注入层在反型结构中的应用。在分析搭载不同比例混合EIL的器件特性时,我们发现当混合EIL中ZnO占主要成分时,器件的启动电压很低,而当PEIE占主要成分时,器件启动电压高,同时亮度增长很快,取得了高达11070 cd/m的最大亮度。之后,我们对不同比例的混合EIL的薄膜进行了原子力显微镜(AFM)扫描分析,对不同比例混合EIL器件中启动电压的差异做出了合理的解释。最后,我们利用ZnO/ZnO:PEIE(1:5)EIL制作出了高性能反型结构OLED,其低电压5.8 V即能取得10000 cd/m的高亮度,同时最高电流效率也达到了1.96 cd/A。

关键词：有机发光二极管 ZnO 电子注入层溶液法

基于新型咔唑聚电解质电子注入层的聚合物发光二极管研究

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基于新型咔唑聚电解质电子注入层的聚合物发光二极管研究

作者：韩丙华南理工大学

学位级别：硕士

有机电致发光器件的电极修饰可以提高器件的发光效率、寿命和稳定性。对于多层有机光电器件,金属-有机物接触非常重要,影响和决定器件的最终性能。因此,金属与聚合物界面成了人们研究的热点。平衡、高效的双极载流子注入是获得高... 详细信息

有机电致发光器件的电极修饰可以提高器件的发光效率、寿命和稳定性。对于多层有机光电器件,金属-有机物接触非常重要,影响和决定器件的最终性能。因此,金属与聚合物界面成了人们研究的热点。平衡、高效的双极载流子注入是获得高效率有机发光器件的关键。有机电致发光器件的一个主要问题是电子注入效率较低,导致载流子注入不平衡,器件发光效率不高。减小阴极和发光层间的电子注入势垒对于实现高效发光和低工作电压非常重要。我们用本实验室新合成的醇/水溶性的咔唑聚电解质作为电子注入层,高功函数金属Al作为阴极,开发出具有创新性的复合式阴极,成功实现了高效的单线态和三线态的红绿聚合物发光器件,比纯Al器件的性能提高了两个数量级,甚至部分超过以低功函数活泼金属钡等为阴极的器件。通过分析各种结构器件的伏安特性、发光特性、以及通过光伏效应测量的各种器件结构的内建电势,研究了这种新型阴极的电子增强注入机理。我们还发现电子注入层材料所用的溶剂对多元共混的磷光发光层的发光性能有决定性影响,通过界面形貌和紫外吸收做了深入的研究。由于这些咔唑聚电解质薄膜可通过由极性溶剂如甲醇,水的溶液通过旋转涂布等方式生成,使得共轭聚合物发光层免于受到溶解、侵蚀;这一特性对多层结构器件的制备有重要意义,使得聚合物发光二极管可以通过“器件工程”的方式,设计、制备更加复杂的多层结构。这种以溶液加工的方式制备高效电子注入阴极的技术,可以进一步发挥聚合物发光二极管工艺简单,成本低廉,便于大面积成膜的优势。

关键词：聚合物发光二极管金属-聚合物界面电子注入层高功函数金属醇/水溶性咔唑聚电解质

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氟化钇电子注入层对OLED器件性能的影响

发光学报 2015年第8期36卷 912-916页

作者：张镭郑宣明林杰刘星元发光学及应用国家重点实验室中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

利用氟化钇(YF3)代替Li F作为电子注入层材料,以金属铝作为阴极,制备了有机电致发光器件(OLED)。实验结果表明:适当厚度的YF3电子注入缓冲层可以增强阴极的电子注入能力,使得电子和空穴的浓度更加平衡,有效地提高器件的电致发光性能。其... 详细信息

利用氟化钇(YF3)代替Li F作为电子注入层材料,以金属铝作为阴极,制备了有机电致发光器件(OLED)。实验结果表明:适当厚度的YF3电子注入缓冲层可以增强阴极的电子注入能力,使得电子和空穴的浓度更加平衡,有效地提高器件的电致发光性能。其中,1.2 nm厚YF3的器件具有最小的起亮电压2.6 V,最高的电流效率8.52 cd·A-1,最大的亮度36 530 cd·m-2。最大亮度和电流效率与Li F参考样品相比,分别提高了39%和53%。

关键词：有机电致发光器件氟化钇电子注入层

柠檬酸钾电子注入层对有机电致发光器件的影响(英文)

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发光学报 2012年第4期33卷 408-411页

作者：赵建伟高靖欣李佳北京交通大学发光与光信息教育部重点实验室光电子技术研究所北京100044

使用柠檬酸钾(C6H5K3O7)作为电子注入材料,制备了多层有机电致发光器件。当柠檬酸钾阴极修饰层厚度为0.5 nm时,得到3.6 cd/A的发光效率,高于0.5 nm LiF作阴极修饰层时的发光效率(2.5 cd/A)。器件的开启电压相比0.5 nm LiF作阴极修饰的... 详细信息

使用柠檬酸钾(C6H5K3O7)作为电子注入材料,制备了多层有机电致发光器件。当柠檬酸钾阴极修饰层厚度为0.5 nm时,得到3.6 cd/A的发光效率,高于0.5 nm LiF作阴极修饰层时的发光效率(2.5 cd/A)。器件的开启电压相比0.5 nm LiF作阴极修饰的器件降低了0.5 V。实验结果表明,柠檬酸钾(C6H5K3O7)是一种良好的电子注入材料。

关键词：有机发光二极管柠檬酸钾电子注入层

LiF作为电子注入层对OLEDs器件性能的影响(英文)

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液晶与显示 2008年第1期23卷 52-57页

作者：李志贤张方辉赵彦钊王秀峰陕西科技大学材料与科学工程学院陕西西安710021 陕西科技大学电气与电子工程学院陕西西安710021

制造了两种OLEDs器件,它们的结构分别为:ITO/NPB(50nm)/Alq3(65nm)/Mg∶Ag(10∶1)(100nm)/Ag(50nm)andITO/NPB(50nm)/Alq3(65nm)/LiF(x)/Al(100nm)。结果发现,在同样电压下,与Mg∶Ag/Ag电极相比,插入LiF层可以明显提高器件的电流。当LiF厚度为1nm时,器件性能最好。以Mg∶Ag/Ag合金作为电极时的器件的最大亮度为8450cd/m2,而插入LiF层的器件最大亮度可达到14700cd/m2。此外,器件的发光效率也得到了明显的提高,在7V时达到了最大为3.117cd/mA。同时,当LiF厚度大于1nm或小于1nm时,器件性能都将会下降。

关键词： OLEDs LiF厚度电子注入层