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有机电致发光器件具有主动发光、高亮度、高效率、宽视角、响应速度快、色彩丰富、轻便,并且可以做成卷曲的显示屏等诸多优点,已经成为当今显示器件研究的热门。目前,如何增加器件的发光效率仍是研究的重要课题。
有机电致发光器件的发光效率由众多因素决定,如载流子注入效率、载流子迁移率、激子形成和能级匹配等。本论文主要从能级表征、能级匹配、载流子注入等角度进行了研究,研究的主要内容包括:
1.采用电化学方法,循环伏安扫描方式研究了在同一种浓度下,有机材料TPD氧化和PBD还原电流与扫描速度之间的关系,在相同的浓度下,扫描速度增加,电流也随之加大,且峰值电流ip基本与扫描速率的v1/2成正比。
2.采用循环伏安法表征了Alq、BBOT和PBD三种有机材料的能带参数,实现了同时测定有机材料的HOMO、LUMO能级,并分析了各个材料的氧化还原性、可逆性及材料稳定性。克服了以往测定能带参数方法的烦琐性。
3.用电化学方法研究了两种混合材料(PBD/PVK、PBD/TPD和TPD/Alq)在电解液中的电荷转移和交换现象。通过混合物的循环伏安图与前面表征的单个材料的循环伏安图的比较,得出PBD/PVK混合物和PBD/TPD混合物在溶液中,都产生了电荷传递的现象,且从PBD到TPD的电荷转移速度相对比较慢。而TPD/Alq混合物中没有出现明显的电荷转移情况,这与所报道的器件中得出的结论相一致。用电化学方法判断两种材料是否会发生电荷转移或产生激基复合物,是一种新型的方法,且操作十分简便。
4.制备了双边注入单载流子器件ITO/TPD(NPB)/Cu,高场下,应用Fowler-Nordheim公式变换测定了ITO的功函数。在消除了器件有效面积、载流子有效质量和有机层厚度的影响因素和判断符合注入的情况下,测定了ITO的功函数。消除了由于用电子的静止质量代替载流子的有效质量测定注入势垒高度带来的误差,提高了精度。
5.制备了双边注入单载流子器件ITO/TPD(NPB)/Cu,在低场下,应用热离子发射机制理论,通过Richardson-Schottky公式变换,同样消除了器件有效面积、载流子有效质量和有机层厚度的影响,推导出了只与温度有关的ITO功函数的表达式,结果表明了利用低场下热离子发射机制也可以测定ITO的功函数。