P摻雜對疊層有機發(fā)光器件的影響

曲大龍

（吉林工程技術師范學院信息學院，吉林長春130052）

P摻雜對疊層有機發(fā)光器件的影響

曲大龍

（吉林工程技術師范學院信息學院，吉林長春130052）

文章設計并制備了以CBP：MoOx作為疊層有機電致發(fā)光器件的空穴注入層。這個p型摻雜結構不僅使空穴注入能力增強，而且還改善了整個器件對溫度的敏感性，提高了在實際應用中的使用壽命。

OLED，疊層結構，p型摻雜

磷光OLED器件以較高的外量子效率受到越來越多重視，人們投入了大量精力，設計出很多功能層（電子/空穴注入層、阻擋層，以及激子阻擋層等）以期充分利用磷光材料的三線態(tài)激子。而這種復雜的多層OLED器件結構又給產業(yè)化制造帶來了麻煩，使用有機材料也的種類增多會增加批量生產的成本。經過多年的發(fā)展，該類器件已從實驗研究逐步轉變?yōu)楫a品開發(fā)的階段。為適應其工業(yè)化生產的要求，需在器件的效率和壽命等方面做進一步改善。疊層有機電致發(fā)光器件具有在較低電流密度下實現(xiàn)高亮度和高效率的特征，是對上述要求很好的解決方法之一。而在制作器件的過程中，特別是目前的引線鍵合技術，主要包括熱壓鍵合、熱壓超聲鍵合等，有比較高的溫度，會降低OLED器件的壽命，而是用p型摻雜會提高器件的熱穩(wěn)定性。本課題組著重研究了基于p型摻雜的疊層有機電致發(fā)光器件。與傳統(tǒng)OLED結構相比，p型摻雜疊層OLED能夠獲得更高的發(fā)光亮度和效率和熱穩(wěn)定性，將極具競爭優(yōu)勢。

1 實驗

采用多源有機分子束沉積系統(tǒng)進行有機薄膜的蒸鍍。系統(tǒng)的真空度可以達到10-7Torr，在蒸發(fā)有機小分子材料時系統(tǒng)的真空度維持在3×10-6Torr左右。系統(tǒng)中有八個熱蒸發(fā)源，每個蒸發(fā)源的溫度可以單獨控制，其精度為±0.1℃，每個源都有獨立的擋板。同時，每個襯底下還各有一個獨立的擋板，可在每個襯底上分別生長所需的結構。底發(fā)射器件的金屬鋁電極由DM-300B型真空鍍膜機進行蒸鍍；薄膜厚度和生長速率均由膜厚控制儀實時控制。器件的電致發(fā)光譜、亮度、色度以及電流、電壓特性采用由PR650亮度、光譜測試儀，美國KeithleyInstrumentsInc.生產的Keithley-2400電流-電壓測試儀組成的測試系統(tǒng)進行同步測量。器件的吸收光譜、反射、透射光譜由日本島津(Shimadzu)制造的紫外-可見光譜儀UV 1700測得。

我們制作了緩沖層為以下結構的四個器件。

DeviceA1 Bphen：LiF/CBP：MoOx

DeviceA2 CBP：MoOx

DeviceA3 Bphen：LiF

DeviceA4none

器件A1中CGU為Bphen：LiF/CBP：MoOx；器件A2中CGU僅有p型摻雜層CBP：MoOx；器件A3中CGU僅有n型摻雜層Bphen：LiF；器件A4僅將兩個發(fā)光單元堆疊起來，并沒有CGU。藍光磷光發(fā)光單元中CBP作為空穴傳輸層，Ir(ppz)3作為電子/激子阻擋層。器件A1，采用Bphen：LiF/CBP：MoOx作為電荷產生單元。相對地，器件A2中發(fā)光不強，器件A3的發(fā)光較弱。值得指出的是，含有p型摻雜層CBP：MoOx的器件（器件A1和A2）中，發(fā)光很強，這表明CBP：MoOx層對電荷的產生過程起著重要的作用，同時，由電荷產生單元產生的空穴可以比較容易到注入到發(fā)光單元中。然后由于缺少n型摻雜層Bphen：LiF，電子不能有效地注入到疊層發(fā)光單元中，所以，在器件A2中僅觀察到較弱的發(fā)光。缺少有效的電荷產生與分離單元，器件A3和A4的發(fā)光很弱，這結果可能是由于電子被束縛在單一發(fā)光單元中導致的。同時，由于p參雜的使用，使器件的溫度性能優(yōu)化，更加適合器件制備的過程。

2 結語

筆者設計并制備了以Bphen：LiF/CBP：MoOx作為電荷產生單元的疊層白光有機電致發(fā)光器件。這個電荷產生單元有著優(yōu)良的電學和光學性能，可以允許電子和空穴注入到相應的發(fā)光層中。更重要的是，電荷生成單元中所采用的摻雜劑在空氣中是穩(wěn)定的，這就避免了通常所報道的電荷產生單元中處理活潑金屬的復雜問題，只需要通過簡單的熱蒸發(fā)的方式制備。

［1］Baldo M A,O'brien D F,You Y,et al.Highly efficient phosphorescent emission from organic electroluminescent devices［J］.Nature,1998,395(6698)：151-154.

［2］Ma Y,Zhang H,Shen J,et al.Electroluminescence from triplet metal—ligand charge-transfer excited state of transition metal complexes［J］.Synthetic Metals,1998,94(3)：245-248.

吉林工程技術師范學院校科研發(fā)展基金（X2016031）。

曲大龍(1976-),男,吉林人,碩士研究生,講師,主要研究方向：電子工程、微電子學與固體電子學。