电荷生成层中引入超薄金属Ag层对串联有机发光二极管性能的提升

• 作者: 刘佰全 彭俊彪 徐苗 王磊 邹建华 陶洪 高栋雨
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 有机电致发光器件 串联 寿命 载流子产生层
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 293-300
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.017302

摘要

为了获得高效、长寿命的白光有机发光二极管(white organic light-emitting diode,WOLED),一种方法是将不同颜色的发光单元通过电荷生成层(charge generation layer,CGL)串联起来获得白光,即串联WOLED.其中,CGL的选择与设计是高性能串联白光器件的关键.本文首先从绿光OLED着手,通过在CGL层中引入超薄的Ag金属层,获得了高效、长寿命的串联器件.引入超薄Ag金属层的绿光串联OLED的最大亮度达到了290000 cd/m2,分别是单层器件和无超薄Ag金属层器件的2.9倍与2.4倍;在1000 cd/m2下,引入超薄Ag金属层的器件电流效率达到了59.5 cd/A,相比于无超薄金属层的串联器件的58.7 cd/A,以及非串联的单层器件的17.1 cd/A,分别增加了1.4％与248％;同时,与无超薄层的串联器件相比,引入超薄Ag金属层的器件工作电压从8.6 V降为7.2 V;功率效率从21.5 lm/W上升为26 lm/W.特别地,在初始测试亮度为10000 cd/m2的条件下,包含超薄Ag金属层的串联器件的工作寿命T80超过了250 h,与无超薄层串联器件仅2.7 h寿命相比,提高近100倍.最后,我们使用优化后的CGL制备出高性能串联WOLED,在1000 cd/m2下,电流效率达到了75.9 cd/A,功率效率达到了36.1 lm/W,且10000 cd/m2的初始亮度下T80有77 h.这些优异的器件性能归结于超薄金属层的引入,抑制了Bphen:CsCO3与HAT-CN在界面处的相互扩散,同时也促进了载流子的生成与传输.这一结果为设计高效且稳定的WOLED提供了有效的思路.