P掺杂对叠层有机发光器件的影响

曲大龙

（吉林工程技术师范学院信息学院，吉林长春130052）

P掺杂对叠层有机发光器件的影响

曲大龙

（吉林工程技术师范学院信息学院，吉林长春130052）

文章设计并制备了以CBP：MoOx作为叠层有机电致发光器件的空穴注入层。这个p型掺杂结构不仅使空穴注入能力增强，而且还改善了整个器件对温度的敏感性，提高了在实际应用中的使用寿命。

OLED，叠层结构，p型掺杂

磷光OLED器件以较高的外量子效率受到越来越多重视，人们投入了大量精力，设计出很多功能层（电子/空穴注入层、阻挡层，以及激子阻挡层等）以期充分利用磷光材料的三线态激子。而这种复杂的多层OLED器件结构又给产业化制造带来了麻烦，使用有机材料也的种类增多会增加批量生产的成本。经过多年的发展，该类器件已从实验研究逐步转变为产品开发的阶段。为适应其工业化生产的要求，需在器件的效率和寿命等方面做进一步改善。叠层有机电致发光器件具有在较低电流密度下实现高亮度和高效率的特征，是对上述要求很好的解决方法之一。而在制作器件的过程中，特别是目前的引线键合技术，主要包括热压键合、热压超声键合等，有比较高的温度，会降低OLED器件的寿命，而是用p型掺杂会提高器件的热稳定性。本课题组着重研究了基于p型掺杂的叠层有机电致发光器件。与传统OLED结构相比，p型掺杂叠层OLED能够获得更高的发光亮度和效率和热稳定性，将极具竞争优势。

1 实验

采用多源有机分子束沉积系统进行有机薄膜的蒸镀。系统的真空度可以达到10-7Torr，在蒸发有机小分子材料时系统的真空度维持在3×10-6Torr左右。系统中有八个热蒸发源，每个蒸发源的温度可以单独控制，其精度为±0.1℃，每个源都有独立的挡板。同时，每个衬底下还各有一个独立的挡板，可在每个衬底上分别生长所需的结构。底发射器件的金属铝电极由DM-300B型真空镀膜机进行蒸镀；薄膜厚度和生长速率均由膜厚控制仪实时控制。器件的电致发光谱、亮度、色度以及电流、电压特性采用由PR650亮度、光谱测试仪，美国KeithleyInstrumentsInc.生产的Keithley-2400电流-电压测试仪组成的测试系统进行同步测量。器件的吸收光谱、反射、透射光谱由日本岛津(Shimadzu)制造的紫外-可见光谱仪UV 1700测得。

我们制作了缓冲层为以下结构的四个器件。

DeviceA1 Bphen：LiF/CBP：MoOx

DeviceA2 CBP：MoOx

DeviceA3 Bphen：LiF

DeviceA4none

器件A1中CGU为Bphen：LiF/CBP：MoOx；器件A2中CGU仅有p型掺杂层CBP：MoOx；器件A3中CGU仅有n型掺杂层Bphen：LiF；器件A4仅将两个发光单元堆叠起来，并没有CGU。蓝光磷光发光单元中CBP作为空穴传输层，Ir(ppz)3作为电子/激子阻挡层。器件A1，采用Bphen：LiF/CBP：MoOx作为电荷产生单元。相对地，器件A2中发光不强，器件A3的发光较弱。值得指出的是，含有p型掺杂层CBP：MoOx的器件（器件A1和A2）中，发光很强，这表明CBP：MoOx层对电荷的产生过程起着重要的作用，同时，由电荷产生单元产生的空穴可以比较容易到注入到发光单元中。然后由于缺少n型掺杂层Bphen：LiF，电子不能有效地注入到叠层发光单元中，所以，在器件A2中仅观察到较弱的发光。缺少有效的电荷产生与分离单元，器件A3和A4的发光很弱，这结果可能是由于电子被束缚在单一发光单元中导致的。同时，由于p参杂的使用，使器件的温度性能优化，更加适合器件制备的过程。

2 结语

笔者设计并制备了以Bphen：LiF/CBP：MoOx作为电荷产生单元的叠层白光有机电致发光器件。这个电荷产生单元有着优良的电学和光学性能，可以允许电子和空穴注入到相应的发光层中。更重要的是，电荷生成单元中所采用的掺杂剂在空气中是稳定的，这就避免了通常所报道的电荷产生单元中处理活泼金属的复杂问题，只需要通过简单的热蒸发的方式制备。

［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.

吉林工程技术师范学院校科研发展基金（X2016031）。

曲大龙(1976-),男,吉林人,硕士研究生,讲师,主要研究方向：电子工程、微电子学与固体电子学。