空穴阻挡层对有机发光二极管寿命的影响(英文)

为研究空穴阻挡层对有机发光二极管寿命的影响,制备了含有空穴阻挡层的典型双层结构有机发光二极管,其中八羟基喹啉铝(Alq3)为发光层和电子传输层,BCP为空穴阻挡层。器件的寿命随着发光层的厚度减小而降低,实验结果表明积累在发光层的空穴和激子可能是影响器件寿命的主要原因之一。

DPVBi空穴阻挡层对OLED性能的优化

研究了宽带隙有机小分子材料DPVBi作为空穴阻挡层对OLED器件效率和亮度的优化作用。DPVBi的引入有效地改善了以PEDOT∶PSS做空穴注入层的OLED器件的空穴过剩问题。实验结果表明:通过优化DPVBi的厚度,插入30 nm厚的DPVBi空穴阻拦层可以有效地平衡OLED器件的电子和空穴浓度,降低器件的工作电压,优化器件的各项性能。该器件的效率和亮度分别是器件结构为ITO/PEDOT∶PSS/NPB/Alq3/LiF/Al参比器件的1.2倍和1.87倍。

利用磷光敏化和空穴阻挡层提高白光OLED性能

利用磷光敏化和BCP的空穴阻挡作用,制备了结构为:ITO/2T-NATA(15nm)/NPBX(20nm)/rubrene(0.2nm)/NPBX(5nm)/CBP∶6%Ir(ppy)3∶15%ADN(30nm)/BCP(10nm)/Alq3(25nm)/LiF(0.5nm)/Al的有机白光器件。器件在电压为7V的情况下,最大发光效率达到5.80cd/A,在12V的电压下最大亮度达12395cd/m2,色坐标为(0.30,0.30),接近白光等能点(0.33,0.33),比非敏化器件最大发光效率3.10cd/A(7V)和最大亮度10390cd/m2(12V)及非敏化不加空穴阻挡层BCP的器件最大发光效率2.13cd/A(8V)和最大亮度8852cd/m2(12V)的性能提高很多。

采用空穴阻挡层提高有机太阳电池效率的研究

为研究BCP对有机太阳电池的影响,制备了含BCP层的体相异质结电池,器件结构为:ITO/PEDOT:PSS/P3HT+PCBM/BCP/LiF/Al。结果表明:BCP层起到了空穴阻挡和电子传输的作用,器件性能随着BCP层厚度的不同而变化,当BCP厚度为6nm时,其性能最好。

利用LiF空穴阻挡层提高有机发光二极管效率(英文)

通过引入LiF,明显提高了基于八羟基喹啉铝双层有机发光二极管的发光效率。2nm厚的LiF空穴阻挡层可将器件的发光效率从2.6cd/A提高到6.3cd/A,研究结果表明,LiF空穴阻挡层可以有效调节空穴的注入与传输,平衡器件中的空穴与电子,提高有机发光二极管的发光效率。

采用空穴阻挡层提高有机太阳电池效率的研究

为研究BCP对有机太阳电池的影响,制备了含BCP层的体相异质结电池,器件结构为：ITO/PEDOT：PSS/P3HT＋PCBM/BCP/LiF/Al。结果表明：BCP层起到了空穴阻挡和电子传输的作用,器件性能随着BCP层厚度的不同而变化,当BCP厚度为6nm时,其性能最好。

微纳级GaN基VCSEL中周期反射结构与电子阻挡层的设置作用分析

氮化镓(GaN)基微纳米结构生长技术的成熟为微纳级GaN基垂直腔面发射激光器(VCSEL)的制备提供了新的途径。本文设计了基于GaN基轴向异质结微纳米柱的微纳级VCSEL结构,采用Al_(0.8)Ga_(0.2)N/In_(0.2)Ga_(0.8)N应变补偿结构作为上下分布式布拉格反射镜(DBR),其中Al_(0.8)Ga_(0.2)N层的Al组分远高于传统结构中的电子阻挡层(EBL),能够更好地起到电子阻挡的作用。本文使用商用软件PICS3D构建了电子阻挡层处于不同位置的VCSEL数理模型,并进行数值模拟计算,探索和分析物理机理,解释了不同位置EBL对空穴注入效率的影响。结果表明,采用Al_(0.8)Ga_(0.2)N与In_(0.2)Ga_(0.8)N组成的应变补偿DBR可以更好地提高空穴注入效率,优化器件光电性能。

具有M形空穴阻挡层结构的AlGaN基深紫外激光二极管性能优化

为有效降低深紫外激光二极管(DUV-LD)在n型区的空穴泄露,优化其工作性能,提出了一种新颖的M形空穴阻挡层(HBL)结构。使用Crosslight软件对矩形、N形和M形三种空穴阻挡层结构进行仿真研究和对比,发现M形空穴阻挡层结构能够更有效地降低n型区的空穴泄露,增加量子阱内的辐射复合率,同时降低激光二极管的阈值电压与阈值电流,提升激光二极管的电光转换效率与输出功率,表明M形空穴阻挡层结构能够有效降低DUV-LD在n型区的空穴泄露并优化其工作性能。

利用W形空穴阻挡层降低AlGaN基深紫外激光二极管的空穴泄露

本文设计了V形和W形的空穴阻挡层(HBL)结构,改善空穴在AlGaN基深紫外激光二极管(DUV-LD)n型区的泄露问题.使用Crosslight软件,将参考型矩形、V形和W形三种空穴阻挡层结构进行仿真研究,分别比较了三种不同结构的DUV-LD能带、n区空穴浓度、辐射复合率、电光转换效率、有源区载流子浓度等特性,结果表明,具有W形空穴阻挡层的DUV-LD拥有更高的空穴有效势垒高度、更高的辐射复合率、更低的空穴泄露以及更好的斜率效率,可以有效降低深紫外激光二极管在n型区的空穴泄露,提升其光学和电学性能.

主客体掺杂和空穴阻挡对蓝色磷光OLED发光性能的影响研究

以铱配合物蓝色磷光材料Firpic作为掺杂剂,制备了基于CBP为主体的蓝色有机电致发光器件,其结构为ITO/CuPc/FIrpic:CBP(x%)/BCP/Alq3/LiF/Al,其中x%为发光层主客体掺杂浓度。分别研究了主客体掺杂浓度和空穴阻挡层BCP的厚度对器件发光性能的影响,当掺杂浓度为8%时,主客体间的能量传转移最充分,器件的启亮电压为5V,器件在20V时的亮度为7122.25cd/m2。器件电致发光(EL)光谱出现明显的红移现象,为Alq3部分参与了发光,影响了发光的色纯度,改变BCP的厚度,可以调节载流子复合区域和器件发光的色度坐标,达到改善器件发光性能的目的。

基于激子阻挡层的高效率绿光钙钛矿电致发光二极管

金属卤化物钙钛矿材料由于具有高的光致发光量子产率、高色纯度、带隙可调等杰出的光学性能,被作为发光材料广泛地用于制备钙钛矿电致发光二极管(perovskite light-emitting diodes,PeLEDs).虽然取得了较好的研究进展,但是其效率和稳定性还未达到商业化的要求,还需要进一步提高.为了提高PeLEDs的效率和稳定性,本文使用旋涂法,引入了一种具有宽带隙和较好空穴传输能力的有机小分子材料4,4′-cyclohexylidenebis[N,N-bis(p-tolyl)aniline](TAPC)作为激子阻挡层,获得了效率和寿命都得到提高的全无机PeLEDs.研究表明,PeLEDs效率和寿命得到提高的物理机制主要源于两方面:1)TAPC具有恰当的最高占有分子轨道能级,与PEDOT:PSS的最高占有分子轨道能级和CsPbBr3的价带边形成了阶梯式能级分布,有利于空穴注入和传输;同时TAPC具有较高的最低未占分子轨道能级,能够有效地阻止电子泄漏到阳极端,并能很好地将电子和激子限制在发光层内;2)TAPC层的引入可以避免钙钛矿发光层与强酸性的空穴注入材料Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(p-styrene sulfonate)(PEDOT:PSS)的直接接触,进而免除钙钛矿发光层由于与PEDOT:PSS的直接接触所导致的激子淬灭,从而提高了激子的发光辐射复合率.

组份渐变电子阻挡层对InGaN/GaN LED光电特性的影响

利用数值模拟方法,研究组份渐变电子阻挡层(EBL)对InGaN/GaN发光二极管电学和光学特性的影响。结果表明,三角形组份渐变EBL结构能有效减小器件的开启电压,提高光输出功率,改善高注入电流水平下发光效率的下降情况。能带模拟结果进一步表明,三角形组份渐变EBL结构显著提高了导带底的电子势垒,可有效限制电子向P型GaN层的泄露,同时减小了价带顶的空穴势垒,可增强P型GaN层的空穴向有源区的注入效率,改善其在量子阱内的浓度分布。

空穴阻挡中间层的加入对WOLEDs光谱稳定性的提高

制备了多层结构合成的白光有机电致发光器件(WOLEDs),通过在发光层中加入一层空穴阻挡层TPBi来提高器件的光谱稳定性。当TPBi厚度为2.5 nm时,在电压由8 V升高到12 V的过程中,CIE色坐标的变化量为(0.031,0.006)。器件的电流效率为24.7 cd/A,外部量子效率最大为8.2%。相对于没有加入中间层的器件,8 V电压下的色坐标由(0.435,0.472)变为(0.333,0.439)。实验结果表明,在发光层中添加中间层可以改变器件发光的色坐标并提升光谱的稳定性。

空穴传输层对有机电致发光器件性能的影响

制备了结构为ITO/MoO3(40 nm)/空穴传输层/CBP∶Ir(ppy)2acac(8%)(30 nm)/BCP(10 nm)/Alq3(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)的器件,其中Ir(ppy)2acac为绿色磷光染料,空穴传输层分别为TAPC(50nm)、TAPC(40 nm)/TCTA(10 nm)、NPB(50 nm)、NPB(40 nm)/TCTA(10 nm)。通过使用4种不同结构的空穴传输层,对器件的发光性能进行了研究。结果表明,空穴传输层对器件的发光性能有较大影响。在电压为6 V、电流密度为2 mA/cm2的条件下,4种结构的器件的电流效率分别为52.5,67.8,35.6,56.6 cd/A。其原因是TAPC/TCTA及NPB/TCTA能级结构更有利于空穴对发光层的注入而且TAPC拥有较高的空穴迁移率;另外,TAPC及TCTA拥有较高的LUMO和三线态能量,可以有效地将电子和三线态激子束缚在发光层内,增加绿光染料的复合发光几率。所制备的器件均表现出良好的色坐标稳定性。

利用BCP空穴阻挡层改善白光OLED色度的研究

分别将具有空穴传输特性的蓝光材料-βNPB和具有电子传输特性的蓝绿光材料Zn(BTZ)2作为2层发光层,将荧光染料rubrene掺入-βNPB中,在发光层间引入5 nm具有空穴阻挡作用的BCP层,制备了一种ITO/PVK:-βNPB:rubrene/BCP/Zn(BTZ)2/Mg:Ag/Ag结构白色有机电致发光器件(OLED)。该器件在5 V电压下起亮;18 V电压下亮度和色坐标分别为1 600 cd/m2和(0.31,0.33),最大外量子效率为0.21%。其色度比不含或含较厚BCP层(>5 nm)的器件均有了很大的改善,并从能带结构和空穴阻挡层厚度2方面探讨了色度改善的原因。

空穴阻挡层BCP对掺杂型有机发光二极管中磁电导效应的影响

通过在器件复合发光区附近插入空穴阻挡层BCP,制备了一种具有非平衡传输性能的荧光染料掺杂型发光二极管,其结构为ITO/CuPc/NPB/NPB:DCM(5wt%)/BCP/Alq3/LiF/Al,并在不同温度和电压下测量了器件的注入电流随外加磁场的变化(即磁电导效应).实验结果表现为:当磁场处在0～40mT时,该非平衡发光器件的磁电导随磁场的增加而迅速增大(即表现为快变的正磁电导效应).这一实验现象与具有相对平衡传输性能的发光器件中所观测到的磁电导效应一致;当磁场大于40mT时,非平衡发光器件的磁电导随磁场的进一步增加表现为缓慢下降(即缓变的负磁电导效应成分),而平衡器件的磁电导则变为继续缓慢增加(即为缓变的正磁电导效应).本文对非平衡传输掺杂型发光器件的体系特征进行了讨论,并基于三重态激子-电荷(T-Q)反应受外加磁场的影响对上述实验现象进行了定性解释.

具有单调组分渐变空穴存储层和对称组分渐变空穴阻挡层的深紫外激光二极管性能优化

为了优化深紫外激光二极管(DUV-LD)的电光转换效率与输出功率,提出了单调组分渐变空穴存储层(MCGHRL)和对称组分渐变空穴阻挡层(SCG-HBL)结构。使用Crosslight软件对采用基础结构、矩形空穴存储层(R-HRL)、MCG-HRL以及MCG-HRL和SCG-HBL的DUV-LD进行了仿真研究。结果表明,采用MCG-HRL和SCG-HBL能够更加有效地提升DUV-LD量子阱(QWs)内的空穴浓度,减少n型区的空穴泄露,增加QWs内的辐射复合率,降低其阈值电压与电阻,提升其电光转换效率与输出功率。

效率增强的新型蓝色有机发光器件

使用一种新型空穴传输材料J0 5 0 3制备了不同结构、不同发光层厚度的两组蓝色发光器件 ,其结构为 :ITO/CuPc/J0 5 0 3 /JBEM∶perylene/Alq3 /LiF/Al和ITO/CuPc/J0 5 0 3 /JBEM∶perylene/TPBi/Alq3 /LiF/Al,这里CuPc(Copperphthalocyanine)和LiF分别为空穴注入层 (HIL)和电子注入层 (EIL) ,J0 5 0 3为空穴传输层 (HTL) ,JBEM( 9,1 0 bis( 3 5 diaryl)phenylanthracene)为发光层 (EML) ,TPBi( 1 ,3 ,5 tri(phenyl 2 benzimidazole) benzene)为空穴阻挡层 (HBL) ,Alq3 (tris( 8 quinolinolato)aluminiumcomplex)为电子传输层 (ETL)。两种结构中前者为无阻挡层的普通型结构 ,后者在发光层和电子传输层中加入了空穴阻挡层 ,是新型阻挡层结构。研究了空穴阻挡层的引入在不同厚度发光层时对器件发光性能的影响 ,结果表明 ,新型阻挡层结构能明显提高器件的亮度和效率 ,但依赖于发光层厚度 ,利用能级图分析了其中的原因。

超薄层在白色有机电致发光器件中的应用

以DCJTB为掺杂剂,以BCP为空穴阻挡层,研究了两种结构的有机电致发光器件ITO/NPB/BCP/Alq3∶DCJTB/Alq3/Al(结构A)和ITO/NPB/BCP/Alq3/Alq3∶DCJTB/Alq3/Al(结构B)的电致发光光谱.实验结果显示,在结构A器件的电致发光光谱中,绿光的相对发光强度较弱,增加Alq3层的厚度对绿光的相对发光强度的影响也很小;而在结构B器件的电致发光光谱中,BCP层与掺杂层(Alq3∶DCJTB)之间的Alq3薄层对绿光的相对发光强度影响显著,用很薄的Alq3层就可以得到强的绿光发射.进一步改变器件结构,利用有机超薄层就可以得到稳定的白光器件ITO/NPB(50nm)/BCP(3nm)/Alq3(3nm)/Alq3∶DCJTB(1%(w))(5nm)/Alq3(7nm)/Al.随着电压的增加(14-18V),该器件的色坐标基本保持在(0.33,0.37)处不动;在432mA·cm-2的电流密度下,该器件的发光亮度可达11521cd·m-2.

基于NPB的未掺杂高效蓝色有机电致发光器件

采用真空镀膜的方法制备了基于NPB的高效蓝色有机电致发光器件(OLED),其结构为:ITO/NPB/BCP/Alq3/Mg∶Ag和ITO/TPD/NPB/BCP/Alq3/Mg∶Ag,由于BCP对空穴的阻挡作用,器件的发光谱峰均位于441 nm处,为NPB的EL特征光谱,实现了蓝色发光。在15 V时,器件的最高亮度为2 880和3 000 cd/m2,分别在2.5 V和1.5 V器件启亮之后,最大流明效率为4.00和5.63 lm/W,CIE色坐标为(0.14,0.08)和(0.15,0.11)。