以聚乙烯亞胺作為電子注入層的有機(jī)發(fā)光器件.pdf

1、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)具有自主發(fā)光、廣視角、高效率、低功耗、可用于柔性顯示等特性，被認(rèn)為是下一代顯示技術(shù)最重要的技術(shù)之一，在OLED器件中，通常采用低功函數(shù)金屬如Ca和Ba來提高電子的注入效率，然而這些低功函數(shù)金屬對空氣中的水分和氧氣十分敏感，陰極金屬的失效將嚴(yán)重地影響器件的正常工作和驅(qū)動穩(wěn)定性。研究引入了金屬氧化物如ZnO和TiO2作為電子注入層或通過對ITO進(jìn)行修飾來制備倒置結(jié)構(gòu)以解決這個問題。然而，金屬氧化物到有機(jī)發(fā)光材料之間

2、存在著很大的電子注入勢壘。本論文通過加入聚乙烯亞胺(PEIE)修飾層來提高電子的注入效率。論文主要的研究工作包括以下幾個方面:
　　(1)在ITO或ITO/ZnO和發(fā)光層MEH-PPV層之間加入PEIE層有效地提高了器件發(fā)光效率。此外，在發(fā)光層與金屬Al之間加入PEIE層使器件的發(fā)光效率增加了50倍。加有PEIE層的單電子器件的電流密度比未加PEIE層的高出5-10倍，由此表明PEIE層能夠有效地改善了器件的電子注入能力，提高器件

3、的發(fā)光效率。為了探究電子注入效率改善的機(jī)制，我們通過紫外線光電子能譜和X-射線光電子能譜法測量了PEIE/Al和ZnO/PEIE樣品的功函數(shù)，發(fā)現(xiàn)在PEIE的修飾下ZnO和Al的功函數(shù)分別被降低了1.2 eV和1.0 eV，功函數(shù)的降低主要來源于界面偶極子層的形成。X射線光電子能譜的測量結(jié)果表明中性胺是降低功函數(shù)的主要原因。
　　(2)為了探究從ZnO/PEIE到具有不同最低未占有軌道(LUMO)能級的發(fā)光材料的電子注入效率，我們

4、研究了使用PF-TBT、SY和PFA分別作為發(fā)光層的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合發(fā)光器件，其LUMO能級分別為-3.6、-2.7、-2.1 eV。這些有機(jī)-無機(jī)復(fù)合器件的發(fā)光效率與使用PEDOT∶PSS和CsF作為空穴和電子注入層的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)器件的發(fā)光效率相似，由此表明從ZnO/PEIE到發(fā)光聚合物層的電子注入勢壘非常小。所以，對于LUMO能級差別較大的發(fā)光聚合物而言，PEIE都可以作為有效的電子注入層。
　　(3)相比于普遍采用的Cs2CO3電

5、子注入層，PEIE具有與有機(jī)材料接近的表面能并可形成均勻的薄膜，對有機(jī)發(fā)光層特別是包含磷光材料的發(fā)光層的形貌影響較小。因此，我們探究了基于溶液加工小分子材料發(fā)光層和PEIE電子注入層的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合發(fā)光器件的發(fā)光特性。發(fā)光器件的最高發(fā)光效率是87.6 cd A-1，在亮度為1000 cdm-2時，器件的外量子效率為20.9％。該器件的發(fā)光效率為以往報道的基于ZnO∶Cs2CO3電子注入層的發(fā)光器件的4倍，這歸因于PEIE具有優(yōu)良的電子注