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厚度对OLED性能的影响

文章出处: 网责任编辑: 作者: 人气:- 发表时间:2013-03-27 20:48:00

                 厚度对OLED性能的影响

从1987年文献[1]首次采用芳香二胺类衍生物为空穴传输材料,以8-羟基喹啉铝(Alq3)为发光层材料,制备出高效率、高亮度和低驱动电压的有机发光二极管(Organic Light-EmittingDiode,OLED)以来,由于其功耗低、亮度高、视角宽、响应速度快等诸多特点而受到了极大的关注,有机电致发光(EmissiveLayer,EL)的研究已经成为当前发光显示领域的热点之一。人们从发光材料、制备工艺,到发光机理、器件结构等各个方面进行了大量的研究工作,器件的光电性能得到了明显提高,但是器件的发光效率和亮度等因素仍然是阻碍Oled商业化的瓶颈之一。

为了改善发光器件的光电性能,本文采用聚乙烯基咔唑(PVK)作为空穴传输材料,Alq3作为电致发光/电子传输材料,制备了结构为氧化铟锡(IndiumTinOxide,ITO)/PVK/Alq3/Mg:Ag/Al的OLED器件,研究了空穴传输层厚度对器件光电性能的影响,优化了器件功能层的厚度匹配,获得了结构优化的OLED器件。

1实验

1.1材料

实验选用ITO导电玻璃(15Ω/□)作为OLED发光二极管器件的阳极材料,高纯度金属镁(99.9%)、银(99.9%)和铝(99.999%)作为器件的阴极材料,PVK作为器件的空穴传输层材料,Alq3作为器件的发光层兼电子传输层材料。这些有机材料均购自美国Aldirch公司,其分子结构式可参见文献[1-3]。

1.2ITO基片表面处理

制备OLED器件前,ITO基片采用洗涤剂、丙酮溶液、NaOH溶液、乙醇溶液,及去离子水超声各清洗20min,然后利用高纯氮气吹干,置于OLED-V型有机多功能成膜设备的预处理室中,在250V电压下进行氧气等离子体处理约30min。

1.3OLED器件制备

将不同浓度(2、3、6、9mg/ml)的PVK/氯仿溶液,用4000r/min的转速(时间为60s)旋涂成膜于清洁的ITO基片上,得到不同厚度(4、15、30、60nm)的PVK薄膜。对于旋涂获得的所有PVK薄膜在真空条件下烘烤大约30min,以去除薄膜中的残留溶剂。最后在真空度为10?4Pa时,采用热蒸发方式依次沉积有机层Alq3、合金阴极层Mg:Ag(10:1)及金属层Al。合金Mg:Ag利用双源共蒸技术制备而获得,蒸发速率和膜厚通过石英晶体振荡器监控。有机层和金属层的蒸发速率分别为0.2~0.4nm/s和2~4nm/s,各功能层的厚度及所制作的OLED器件结构为ITO/PVK(0~60nm)/Alq3(60nm)/Mg:Ag(100nm)/Al(150nm)。

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