空穴传输层厚度对OLED性能的影响

该文采用聚乙烯基咔唑(PVK)作为空穴传输层，8-羟基喹啉铝(Alq3)作为发光层，制备了结构为ITO/PVK(0~60 nm)/Alq3(60 nm)/Mg:Ag/Al的有机发光二极管。通过测试器件的电流–电压–发光亮度特性，研究了空穴传输层厚度对有机发光二极管器件性能的影响，优化了器件功能层的厚度匹配。实验结果表明，有机发光二极管的光电性能与空穴传输层的厚度密切相关，当空穴传输层厚度为15 nm时，有机发光二极管器件具有最低的起亮电压、最高的发光亮度和最大的发光效率。
关 键 词 器件性能; 空穴传输层; 有机发光二极管; 厚度

自从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-Emitting Diode，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(Emissive Layer，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[2-6]，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(Indium Tin Oxide，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(15 Ω/□)作为OLED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]。