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1、摘要 在要史擎博士论文 摘要 自1 9 8 7 年第一个双层结构的有机电致发光器件获得良好的效率以来，有机电 致发光器件极有可能成为新一代平板显示器，越来越多的研究者投入相关的研究 中，本论文主要研究了优化薄膜结构，提高器件性能和串联器件中的载流子运输 机理，具体如下： 1 、高对比度的O L E D 。制备了具有低反射率阴极( B l a c k C a t h o d e ) 的O L E D 器件， 可以提高器件在工作时的对比度。该阴极采用光学干涉相消的原理，由半透 明金属层、介质层、金属层构成。在文中巳舴为介质层，器件对环境光的反 射率可低至1 0 左右。这一材料可以使用传统的热蒸镀方
2、式生长，简便且不会 对已生长的薄膜造成破坏，此外c 舯有很好的导电性，虽然增加T 6 0 n m 的C 但器件的工作电压却没有提升，因此极少有能量消耗在C 上。同时，针对低 反射率阴极会吸收器件发射的光，本文还作了利用串联结构对阴极改进的尝 试。 2 、串联器件由于其高的量子效率和长的工作寿命吸引了很多研究。在本文中， 我们采用了一种新的双层结构，A 1 2 0 3 F 4 一T C N Q ：N P B ：A I ：A I q 3 F 4 T C N Q ：N P B 作为串联器件中的电荷产生层。不同于已报道的p n 结结构的电荷产生层，我 们用绝缘体A 1 2 0 3 或是空穴阻挡层A I
3、 ：A l q 3 替代了n 型薄膜。我们发现 F 4 - T C N Q ：N P B 产生了空穴和电子，空穴阻挡层帮助在自己上建立了一个局域 高电场。这个局域高场能降低F 4 T C N Q ：N P B 中产生的电子隧穿进发光层的势 垒。 3 、研究有机电致发光器件电致发光效率的温度依赖性。我们发现虽然N P B 对器 件的电流随温度变化不起决定作用，但是对器件电致发光效率随温度的变化 有重要的影响。我们发现没有N P B 时，器件的电致发光效率随温度增加单调 下降，当有N P B 时，器件的电致发光效率随温度增加先增加后减小，我们用 N P B 对电子阻挡能力随温度增加逐渐变强解释了这
4、一现象。同时我们发现在 液氮温度下，拥有两个发光单元而没有电荷产生层的器件电流效率可以达到 只有一个发光单元器件的两倍多。 A B S T R A C T 9 要太擎博士论文 = 目：_ _ ；_ 目= j _ 目，自自_ _ _ j _ _ E _ _ 自j _ = = E = = ；# A B S T R A C T S i n c et h ed e m o n s t r a t i o no f t h ef i r s td o u b l e l a y e ro r g a n i ce l e c t r o l u m i n e s c e n t d e v i c e
5、i n19 8 7 ，m o r ea n dm o r er e s e a r c h e r sh a v ep a i da t t e n t i o nt oo r g a m c l i g h t e m i t t i n gd e v i c e s ( O L E D s ) d u e t ot h e i rp o t e n t i a la p p l i c a t i o ni nf l a t 。p a n e ld i s p l a y s T h et h e s i si sf o c u s e do ni m p r o v i n gt h e
6、p e r f o r m a n c e o fO L E D sa n di n v e s t i g a t i n gt h e c h a r g eg e n e r a t i o nm e c h a n i s mi nt a n d e m t y p eO L E D T h e t h e s i sc o n s i s t so ft h e f o l l o w i n gt o p i c s ： 1 H i g h - c o n t r a s to r g a n i cl i g h t - e m i t t i n gd e v i c e s
7、H i g h c o n t r a s t O L E D sw i t h l o w - r e f l e c t i o nc a t h o d e sa r ef a b r i c a t e d T h ec a t h o d ec o n s i s t so f as e m i _ t r a n s p a r e n t m e t a ll a y e r ，ap h a s e c h a n g i n g ( P C ) l a y e r ，a n da r e f l e c t i v em e t a ll a y e r W i t hC 6
8、0 a sP Cl a y e r ，d e v i c e se x h i b i tt h ea v e r a g er e f l e c t i v i t yo f t h ea m b i e n tl i g h ta sl o wa s a b o u t10 A n di t se l e c t r i c a lc h a r a c t e r i s t i c sa r ea l m o s ti d e n t i c a lt ot h a to f a c o n v e n t i o n a ld e v i c e ，a l t h o u g ht
9、 h et h i c k n e s si si n c r e a s e db y7 0 W e 仃y t oU S e t a n d e m t y p es t r u c t u r et oi m p r o v e t h el o w r e f l e c t i o nc a t h o d e 2 An e wb i l a y e rs t r u c t u r e ，A 1 2 0 3 F 4 T C N Q ：N P B ，o rA I ：A l q 3 F 4 T C N Q ：N P Bw a s f a b r i c a t e da sac h a
10、r g eg e n e r a t i o nu n i t ( C G U ) f o rt a n d e mt y p e o r g a m c l i g h t e m i t t i n gd e v i c e s ( O L E D s ) D i f f e r e n tf r o mr e p o r t e dp 。nj u n c t i o n s t r u c t u r e C G U s ，a ni n s u l a t i n gl a y e r , A 1 2 0 3 ，o ra ne f f i c i e n th o l e b l o c
11、 k i n gl a y e r , A I - d o p e d A I q 3 ，w a su s e dt or e p l a c e t h en t y p el a y e r F 4 一T C N Q d o p e dp - t y p el a y e r g e n e r a t c sb o t hh o l e sa n de l e c t r o n s ，a n d t h ei n s u l a t i n gl a y e ro rt h ee f f i ci e n t h o l e b l o c k i n gl a y e rh e l
12、p st oe s t a b l i s hah i g hl o c a l i z e de l e c t r i cf i e l da c r o s s i t s e l f T h i sh i g hl o c a l i z e de l e c t r i c f i e l dr e d u c e st h ee n e r g y b a r r i e rf o rt h ee l e c t r o n s g e n e r a t e di nF 4 - T C N Q d o p e df i l mt ot u n n e li n t ot h ee
13、 m i t t i n gu n i t 。 3 W ei n v e s t i g a t e dt h et e m p e r a t u r ed e p e n d e n c eo fO L E D sc u r r e n te f f i c i e n c y W e f i n d t h a ta l t h o u g ht h ec u r r e n t i sn o tr e s u l t e df r o mN P B ，N P Ba f f e c t s t h e t e m p e r a t u r ed e p e n d e n c eo f
14、O L E D Sc u r r e n te f f i c i e n c y F o rt h ed e v i c ew i t h o u t N P B ，t h ec u r r e n te f f i c i e n c yo ft h ed e v i c ed e c r e a s e sw i t hr a i s i n go ft e m p e r a t u r e m o n o t o n o u s l y F o re h d e v i c ec o n t a i n i n gN P B 弱h o l e t r a n s p o r t i
15、n gl a y e r , t h e c u r r e n te f f i c i e n c yi n c r e a s e si n i t i a l l ya n dt h e nd e c r e a s ew i t hr a i s i n go f t e m p e r a t u r e ， A B S T R A c T 棋箩大擎博士论文 W ee x p l a i nt h ep h e n o m e n aw i t ht h ee l e c t r o nb l o c k i n ge f f e c to fN P Bc h a n g i n
16、g w i t hr a i s i n go ft e m p e r a t u r e T h ee l e c t r o nb l o c k i n ge f f e c to fN P Bi n c r e a s e sw i t h t h er a i s i n go ft e m p e r a t u r e A n dw ef o u n dt h a ta tt h et e m p e r a t u r eo fl i q u i d n i t r o g e n ，t h ec u r r e n te f f i c i e n c yo ft h ed e v i c ew i t ht w ol i g h t e m i t t i n gu n i ta n d w i t h o u tc h a r g eg e n e r a t i o nu n i tc a nb et w i c e
