LiF对聚合物发光二极管发光性能的提高
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维普资讯第27卷第7期2007?7月光谱学与光谱分析spectroscopyandspectralanalysisvo127no7pp12761278july2007电极修饰层peolif对聚合物发光二极管发光性能的提高孙鑫侯延冰刘军师全民李妍靳辉鲁晶发光与光信息教育部重点实验室?京交通大学光电子技术研究所?京100044摘要在以聚合物发光材?poly2一methoxy5一2ethylhexyloxy一14phenylenevinylenemehppv为发光层的聚合物发光二极管pleds的金属阴极与聚合物发光层之间插入一层绝缘的聚合物polyethyleneoxidepeo发光器件的发光性能有所提高尤其是pe0lif共同对电极修饰时发光器件的开启电压发光强度电流效率等性能显著提高
降低 了电子的注入势垒 ， 增加 了电子的 注入 ， 得器件 的亮 使 度以及效率有一定的提 高（ 于 ＬＦ的作用不是 非常 清楚） 关 ｉ 。
最近有 文献报道在 Ｐ Ｅ ｓ Ｌ Ｄ 器件 中发光 层与金 属 电极 之 间加 上一纳米级 的聚苯 乙烯 （ ｓ 层 能够提 高器件性能ｆ ｌ 尽 管 Ｐ） ｇ 。 ｌ
Ｊｌ ｕｙ，２ ０ ０７
电极 修 饰 层 Ｐ Ｏ／ ｉ 聚 合 物发 光 二 极 管发 光 性 能 的提 高 Ｅ ＬＦ对
孙 鑫 ， 侯延冰 ， 军 ， 刘 师全 民， 李 妍 ， 靳 辉 ， 鲁 晶
发光与光信息教育部重点实验室 ， 北京交通大学光电子技术研 究所 ， 北京 １０４ ００４
加 入修 饰层 ＬＦ后 相 当，起亮 电压 在 ３０Ｖ。但是 和 ＬＦ不 ｉ ． ｉ
同的是 Ｐ Ｏ的插入不增加 内建 电势 ， 是 由于 Ｐ Ｏ不是 强 Ｅ 这 Ｅ 极性分子 的原 因 。 Ｅ 基 ． 高 的 最 Ｕ Ｐ Ｏ具有 器∞ Ｌ Ｍｏ 能级 和较低 的 ＨＯ－ ｐ Ｊ 量 筒
Ａｌ１ ０ ｒ ） （ ２ ｍ ｉ
被推断在阴极沉积 的过 程里这 种有 机修饰 材料 中 （ ｓ 有某 Ｐ） 些特殊相互 作用和反应 ，能够 降低 电子 注入势垒或形 成隧穿
收稿 日期 ：２ ０－８０ 。 订 日期 ：２ ０— １０ ０ ６０ －２ 修 ０ ６１—６
基金项目： 教育部跨世纪人才基金、 教育部重点项 目（００１ ，国家 自然科学基金项 目（０００ ６ ０３００ ９３１０ ） １５４ｊ ９４１０，１４４３ ， ０００４ ，
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第 ２卷， ７ ７ 第 期 ２００７年 ７月
光
谱
学
与
光
谱
分
析
Ｖｏ． ７Ｎｏ ７ ｐ １ ７ —２ ８ １２ ， ． ，ｐ ２ ６１ ７
Ｓ ｅ ｔ ｏ ｃ ｐ ｎ ｐ ｃ ｒ ｌＡｎ ｌ ｓｓ ｐ ｃ ｒ ｓ ｏ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔ ａ ａ ｙ ｉ
摘
要
在 以聚合物发光材料 ｐ ｌ（一 ｔｏ ｙ５（ ＇ ｔｙ ｅ ｙｏ ｙ一 ，－ｈ ｎ ｌｎ ｉｙｅｅ （ Ｈ— Ｐ 为 ｏｙ ２ｍｅｈ ｘ －一２－ ｈ ｌ ｘ ｌｘ ）１ ４ｐ ｅ ｙｅｅｖ ｌｎ ） ＭＥ Ｐ Ｖ） ｅ ｈ ｎ
发光层 的聚合物发光二极管 （ Ｌ Ｄ ） Ｐ Ｅ ｓ的金属 阴极与 聚合物发光层 之 间插 入一层绝 缘 的聚合物 ｐｌ（ｔｙ ｎ ｏｙｅ ｌ ｅ ｈｅ ｏ ｉｅ （ Ｅ ， ｘｄ） Ｐ Ｏ） 发光器件 的发光性 能有所 提高 ， 其是 Ｐ ０ ＬＦ共 同对 电极修 饰 时发 光 器件 的开启 电 尤 Ｅ ／ｉ 压、 发光强度 、电流效率等性能显著提高 。 步分析 表明修 饰层的插入造成 了发光 聚合物层 与金属电极界面 初
这种聚合物层 的电阻 和注入势垒 比发光 层聚合物更 高 ， 但是
数字表和 Ｐ ６０ Ｒ ５ 亮度计在室温情况下进行测量的。 为了对比
需 要共制作 了四种器件结构 ， 器件具体结构下 。
（ ）Ｔ Ｐ Ｄ Ｔ： Ｓ （ ０ｎ ／ Ｉ Ｈ－ Ｐ ８ ｍ） １Ｉ Ｏ／ Ｅ Ｏ Ｐ Ｓ ６ ｍ） ⅣＥ Ｐ Ｖ（０ｎ ／
影响很 大，从阳极注入的空穴的数量要大于从 阴极 注入 的电 子的数量Ｌ 。 ５ 普遍认 为在 有机层和金属阴极之 间的注入势垒 ］ 越低越有利于 电子 的注入 ，最 自然的方 法就是用低 功函数 的
作 为缓冲层 ， 不仅 能提 高电子的注入 ，并且 有效 的降低空 穴 在 阴极 的猝灭 ， 其是 在发 光层 与 电极之 间同 时引入 Ｐ Ｏ 尤 Ｅ 和 ＬＦ ｉ，器件 的亮度与效率得到很 大提 高。
１ｏ ０
２ 结果与讨论
图 １和图 ２分别 给 出了 ＭＥ Ｐ Ｖ为 发光层 Ｐ Ｅ 器 Ｈ—Ｐ Ｌ Ｄｓ 件 在 Ａｌ Ｐ Ｏ Ａ１ ｉ／ ，Ｐ ０ ＬＦ Ａｌ 阴极 的情 况下 的 ， Ｅ ／ ，ＬＦ Ａ１ Ｅ ｌ ｉ／ 为 ／
１ Ｏ
１
Ｏ
２
４
６
８
电流一 电压特性 曲线和亮度一 电压特性 曲线 。从这 两个 图 中可
１ Ｔ０／ ＥＤ ／ Ｅ Ｐ Ｖ／ Ｏ ＬＦ ＡＬ； ：Ｉ Ｐ ＯＴ Ｍ Ｈ— Ｐ ＰＥ ／ Ｉ／ ２ Ｉ Ｉ ＥＤ ／ Ｅ Ｐ Ｖ／ ｉｌ Ｌ； ： ＴＣ Ｐ ＯＴ Ｍ Ｈ－ Ｐ ＬＦ Ａ ／ ／ ３ Ｉ ： ＴＯ／ Ｄ ／ Ｅ Ｐ Ｖ／ Ｅ ／ ＰＥ ＯＴ Ｍ Ｈ— Ｐ Ｐ Ｏ ＡＬ； ４Ｉ ：Ｔ０／ ＥＤ ／ Ｈ－ Ｐ ＡＬ Ｐ ＯＴ ＭＥ Ｐ Ｖ／
ＭＯ能级 ， 电子 和空穴都是 势垒 。由于空穴 的迁移 率远 大 对
于电子 的，在 ＭＥ Ｐ Ｖ界面有空穴堆积 。空穴 的堆 积增加 Ｈ— Ｐ 了电子 的隧穿 ，更有利于从 阴极 注入 的电子能够较 容易 的穿
越 势垒 到达 有机 层 。ＭＥ Ｐ Ｖ 属 于空 穴传 输 为 主 的聚合 Ｈ— Ｐ
膜层 ， 接着在 ＭＥ Ｐ Ｖ薄膜层 上均 匀旋涂 大约 ３ｎ３ Ｈ－ Ｐ ｎ 的超
薄层 Ｐ Ｏ（ ． １Ｗｔ 的 乙腈 溶液 ） ｉ Ｅ ０ ０ 。ＬＦ及 电 极在 ３ × １－ ａ Ｏ 。Ｐ 的真 空度 下通过 热蒸镀 到 器件上 ， 膜厚 由石英振 荡
膜厚监 视器控 制 ，ＬＦ和 电极 的膜 厚 分别 为 ０ ５和 １０ ｉ ． ２
通道。本文在 电极 与发 光层之间引入超薄 聚氧化 乙烯 （ Ｅ Ｐ ０）
引 言
聚合 物发 光二极管（ Ｌ Ｓ 由于它在 全色显示 方面的应 Ｐ Ⅱ）） 用潜 力 ， 近些年吸引 了众多科学 工作者 的注意力 ，越来 越多 的经 费和研 究工 作者 投入 到 了这一 领域 的科 学研 究 中Ⅱ ］ 。 聚合物发光器件 的性 能受空 穴和电子在发光层 中的平衡 注入
以看到 ， 只用 Ａｌ 阴极 的器件发光（ 作 亮度 为 １ｃ ｎ ） ｄ・ ｌ 阈值
Ｖｏ ｔ ｇ ／ ｌ ｅＶ ａ
Ｆｉ．２ Ｂ－ ｃｌｖ ｏ ｇ Ｖ ｉ ￣； ｆＰＬＥＤｓ ｂ ｓ ｄ ｎ ＾皿 ｒ ａｅ ｏ ｗｉｈ ｄ ｆｅ ｅ ｔｕ Ｉｅ ｔ ｉ ｒ ｎｔｓｒ ｃＵ ｒ ｓ
曼 １． ５
营
重
ｌ
１Ｏ ．
Ｏ ５
Ｐ Ｏ／ ｉ／ 作阴极 比单纯用 Ａｌ 阴极时内建 电势增加 ， Ｅ ＬＦ Ａ１ 作 这
意味着对 电子来说 注入势 垒得 到降低 ， 因此 以 Ｐ Ｏ ＬＦ Ａ１ Ｅ ／ ｉ／ 作 阴极器件性能得到很大提高 ｒ １ 。
童
Ｏ Ｏ ２ ４ ６ ８
（０ ３ Ｂ １７ ７ 和华南理工大学特种 功能材料及其制备新技术教育部重点实验室资助 ２ ０Ｃ ３ ４ ０ ） 作者简ｆ ： ｒ 孙 鑫 ，１ ７ ９ ８年生 ，北京交通大学理学院光 电子技术研究所硕士研究生 ＊通讯联 系人 ｅｍａ ｂ ｏ ＠ｓｉ ｃ． ｉ ．ｄ ．ｎ － ｉ ｙ ｈ ｕ ｃｅ ｅｎｔ ｅｕ ａ ｌ ｎ ｕ
Ｖｏ ｔ ｇ ／ ｌａ ｅ Ｖ
Ｆ ｇ ３ Ｃｕ ｒ ｎ ｆ ｃｅ ｃ ｕ ｖ ｓｏ ＬＥＤ ａ ｅ ｉ． ｒ ｅ ｔｅ ｉｎ ｙ ｃ ｒ ｅ ｆＰ ｉ ｓｂ ｓｄ ｏ Ｍ Ｈ－ Ｐ ｗｉｈ ｄｆ ｅ ｅ ｔ ｔ ｕ ｔ ｒ ｓ ｎ Ｐ Ｖ ｔ ｉ ｒ ｎ ｒ ｃｕ ｅ ｓ
１ 实
验
实验 中首先 对表 面 电阻 为 ３ ／ ０ 口的 Ｉ ＴＯ（ｎ ｉ ｔ Ｘ ｉｄｕ ｉ Ｏ － ｍ ｎ
ｉｅ 玻璃基 底进 行湿 法净 化Ｌ 在 Ｉ ｄ） １ ， ＴＯ上旋 涂 ６ ０啪 厚 的
Ｐ ＥＤＯＴ，ＰＳ ｐ ｌ３， － ｔｙｅ ｅ ｉｘ ｔｉｐ ｅ ｅ ｏｙ ｔｒ ｎ — Ｓ（ ｏｙ ４ ｅｈ ｌｎ ｄｏ ｙｈｏ ｈ ｎ ：ｐ ｌｓｙ ｅ ｅ
图 ３给 出 了 以 ＭＥ Ｐ Ｖ 为 发 光 层 ４种 不 同 结 构 Ｈ— Ｐ
物， 因此作为少子 电子注入数量 的增多 ， 于电子空 穴数趋 利 于平衡 ， 使器件性能得到提高ｒ 。当在有 机层 与 电极 之 间加 ６ ］ 入 Ｐ ０ ＬＦ时 ， Ｅ ｌｉ ／ 由于 Ｐ Ｏ， ｉ Ｅ ＬＦ的共同作用使 电子 的注入 势 垒大 幅降低 ， 器件起亮 电压下 降非常 明显 ，由图 ２ 以看 出 可 这种 结 构器 件 的 阈值 电压 在 ２ ２ Ｖ 左 右 。由 图 １显 示 用 ．
ｎＴ ｌ。蒸镀 完电极后 ， ｌ 器件在 手套 箱 中进行 封装 。发光 区域 由 阴极 大小决定 ，由于 阴极是使 用面积相 同的掩模板 经真空热 蒸镀制得 ， 所有发光器件 的发 光区域 的大小都是 ４Ｉ１２ ＩＩ ＴＴ 。所 有器件的 电压一 电流一 发光 强度 曲线是由一个 Ｋｅ ｈｅ－４ ０型 ｉ ｌｙ２ １ ｔ
成 Ｌ 原子和 Ｆ原子 。由于金属锂的功 函数较低 ， ｉ 这样就大大
ｓｌ ｎｔ） ｕｆ ａｅ 薄膜作 为空穴传输层 ， ｏ 然后 在 以 ８ Ｏ℃ 的温度热处
理 ５ｒｉ，１ ０℃ 的温度热处理 １ ｉ， ｎ ５ ａ ０ｒ ｎ 之后在 Ｐ Ｄ ａ Ｅ ０Ｔ： Ｓ ＰＳ
层上均匀旋涂 ８ ０啪 的发光聚合物 ＭＥＨ Ｐ Ｖ（ － Ｐ 甲苯溶液 ） 薄
（）ＴＯ Ｐ Ｄ ３Ｉ ／ Ｅ ＯＴ： Ｓ （ ０ｎ ／ Ｈ— Ｐ ８ ｍ） Ｐ Ｓ ６ ｍ） ＭＥ Ｐ Ｖ（０ｎ ／
１Ｏ ｏ ０
Ｌｉ Ｏ ５ｎ ／ （ ２ ｍ ） Ｆ（ ． ｍ） Ａｌ１ ０ ｒ ｉ
（）ＴＯ Ｐ 】 ４ Ｉ ／ ＥＤ ＯＴ： Ｓ （ ０ｒ ／ Ｈ— Ｐ ８ ｍ） Ｐ Ｓ ６ ｍ） ＭＥ Ｐ Ｖ（０ｎ ／ ｉ Ｐ Ｏ（ ｍ） ＬＦ（． ｍ）Ａｌ１ ０ｒ Ｅ ３ｎ ／ ｉ ０ ５ｒ ／ （ ２ ｍ） ｉ ｉ
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第 ７期
光谱学 与光谱分析
１７ ２７
ａ ６ ｜
ｎ 堰 叭 ０ 堰 堰 堰
（）ＴＯ Ｐ Ｄ ２Ｉ ／ Ｅ ＯＴ： Ｓ （ ｏｒ ／ Ｈ— Ｐ ８ ｍ） Ｐ Ｓ ６ ｍ） ＭＥ Ｐ Ｖ（０ｎ ／ ｉ
Ｐ ＥＯ（ ｍ） Ａｌ １ ０ ｒ ） ３ｒ ／ （ ２ ｍ ｉ ｉ
金属如 Ｍｇ ｉ Ｃ ＿，Ｌ 和 ａ等作为 阴极 。然而 这些金 属通 常 比 较活泼 ， 这又 使它 们不 利 于 作 为广 泛应 用 的 阴极 材料 。另 外， 常用的方法是在 比较稳定金属 电极与有 机层 之 间插入 一 层超薄 的绝缘层来提高器件 的性 能和稳定 性 。 属氟化物 如 金 ＬＦ和 Ｃ Ｆ等被 作为这 种 超薄层 应 用到 Ｐ Ｅ ｓ 件 中 ， ｉ ｓ ＬＤ 器 其 中 ＬＦ被研究的最多应用最广泛ｆ 。超薄 的 ＬＦ被 用在金属 ｉ ６ ］ ｉ 与有机层 之间 ， 它们之间的相互 作用使得部分 ＬＦ被分离 ｉ
形成势垒 ， 通过 空穴 堆积抑制 空穴的注入 ， 增加 电子 的注入 ， 并且 Ｐ Ｏ层可 以有效 抑制 激子在阴极的猝灭 。 Ｅ 关键词 聚合 物发 光二极管 ；电极修饰 ；ＭＥ Ｐ Ｖ Ｈ－ Ｐ
中图分类 号 ： ８ Ｏ４ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：１ ０— ５３ ２ ０ ｝７１ ７—３ ０ ００ ９ ｛０ ７ ０—２ ６０
ＩＰＰＶ ＿
电压为 ３ ６Ｖ， ． 而在有 机层与电极 Ａｌ 间加入 聚合 物修 饰层 之
Ｐ Ｏ后 ， Ｅ 器件 的起亮 电压 明显 降低 ， 与在有机层 与 电极之 间
１ Ｔ０／ ａ Ｅ Ｔ／ ：Ｉ Ｐ Ｐ Ｄ０ ＭＥＨ—Ｐ Ｐ Ｏ／ ｉ／ Ｐ Ｖ／ Ｅ ＬＦ ＡＬ； ２ Ｔ０／ Ｅ ：Ｉ Ｐ ＤＯＴ／ Ｈ－ Ｐ ＬＦ ＡＬ ＭＥ Ｐ Ｖ／ ｉ／ ３ Ｔ０／ Ｅ ：Ｉ Ｐ ＤＯＴ／ Ｈ－ Ｐ Ｐ Ｏ／ ＭＥ Ｐ Ｖ／ Ｅ ＡＬ； ４ Ｉ ： ＴＯ／ Ｅ Ｐ ＤＯＴ ＭＥＨ－ Ｐ ＡＬ ／ Ｐ Ｖ／
降低 了电子的注入势垒 ， 增加 了电子的 注入 ， 得器件 的亮 使 度以及效率有一定的提 高（ 于 ＬＦ的作用不是 非常 清楚） 关 ｉ 。
最近有 文献报道在 Ｐ Ｅ ｓ Ｌ Ｄ 器件 中发光 层与金 属 电极 之 间加 上一纳米级 的聚苯 乙烯 （ ｓ 层 能够提 高器件性能ｆ ｌ 尽 管 Ｐ） ｇ 。 ｌ
Ｊｌ ｕｙ，２ ０ ０７
电极 修 饰 层 Ｐ Ｏ／ ｉ 聚 合 物发 光 二 极 管发 光 性 能 的提 高 Ｅ ＬＦ对
孙 鑫 ， 侯延冰 ， 军 ， 刘 师全 民， 李 妍 ， 靳 辉 ， 鲁 晶
发光与光信息教育部重点实验室 ， 北京交通大学光电子技术研 究所 ， 北京 １０４ ００４
加 入修 饰层 ＬＦ后 相 当，起亮 电压 在 ３０Ｖ。但是 和 ＬＦ不 ｉ ． ｉ
同的是 Ｐ Ｏ的插入不增加 内建 电势 ， 是 由于 Ｐ Ｏ不是 强 Ｅ 这 Ｅ 极性分子 的原 因 。 Ｅ 基 ． 高 的 最 Ｕ Ｐ Ｏ具有 器∞ Ｌ Ｍｏ 能级 和较低 的 ＨＯ－ ｐ Ｊ 量 筒
Ａｌ１ ０ ｒ ） （ ２ ｍ ｉ
被推断在阴极沉积 的过 程里这 种有 机修饰 材料 中 （ ｓ 有某 Ｐ） 些特殊相互 作用和反应 ，能够 降低 电子 注入势垒或形 成隧穿
收稿 日期 ：２ ０－８０ 。 订 日期 ：２ ０— １０ ０ ６０ －２ 修 ０ ６１—６
基金项目： 教育部跨世纪人才基金、 教育部重点项 目（００１ ，国家 自然科学基金项 目（０００ ６ ０３００ ９３１０ ） １５４ｊ ９４１０，１４４３ ， ０００４ ，
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第 ２卷， ７ ７ 第 期 ２００７年 ７月
光
谱
学
与
光
谱
分
析
Ｖｏ． ７Ｎｏ ７ ｐ １ ７ —２ ８ １２ ， ． ，ｐ ２ ６１ ７
Ｓ ｅ ｔ ｏ ｃ ｐ ｎ ｐ ｃ ｒ ｌＡｎ ｌ ｓｓ ｐ ｃ ｒ ｓ ｏ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔ ａ ａ ｙ ｉ
摘
要
在 以聚合物发光材料 ｐ ｌ（一 ｔｏ ｙ５（ ＇ ｔｙ ｅ ｙｏ ｙ一 ，－ｈ ｎ ｌｎ ｉｙｅｅ （ Ｈ— Ｐ 为 ｏｙ ２ｍｅｈ ｘ －一２－ ｈ ｌ ｘ ｌｘ ）１ ４ｐ ｅ ｙｅｅｖ ｌｎ ） ＭＥ Ｐ Ｖ） ｅ ｈ ｎ
发光层 的聚合物发光二极管 （ Ｌ Ｄ ） Ｐ Ｅ ｓ的金属 阴极与 聚合物发光层 之 间插 入一层绝 缘 的聚合物 ｐｌ（ｔｙ ｎ ｏｙｅ ｌ ｅ ｈｅ ｏ ｉｅ （ Ｅ ， ｘｄ） Ｐ Ｏ） 发光器件 的发光性 能有所 提高 ， 其是 Ｐ ０ ＬＦ共 同对 电极修 饰 时发 光 器件 的开启 电 尤 Ｅ ／ｉ 压、 发光强度 、电流效率等性能显著提高 。 步分析 表明修 饰层的插入造成 了发光 聚合物层 与金属电极界面 初
这种聚合物层 的电阻 和注入势垒 比发光 层聚合物更 高 ， 但是
数字表和 Ｐ ６０ Ｒ ５ 亮度计在室温情况下进行测量的。 为了对比
需 要共制作 了四种器件结构 ， 器件具体结构下 。
（ ）Ｔ Ｐ Ｄ Ｔ： Ｓ （ ０ｎ ／ Ｉ Ｈ－ Ｐ ８ ｍ） １Ｉ Ｏ／ Ｅ Ｏ Ｐ Ｓ ６ ｍ） ⅣＥ Ｐ Ｖ（０ｎ ／
影响很 大，从阳极注入的空穴的数量要大于从 阴极 注入 的电 子的数量Ｌ 。 ５ 普遍认 为在 有机层和金属阴极之 间的注入势垒 ］ 越低越有利于 电子 的注入 ，最 自然的方 法就是用低 功函数 的
作 为缓冲层 ， 不仅 能提 高电子的注入 ，并且 有效 的降低空 穴 在 阴极 的猝灭 ， 其是 在发 光层 与 电极之 间同 时引入 Ｐ Ｏ 尤 Ｅ 和 ＬＦ ｉ，器件 的亮度与效率得到很 大提 高。
１ｏ ０
２ 结果与讨论
图 １和图 ２分别 给 出了 ＭＥ Ｐ Ｖ为 发光层 Ｐ Ｅ 器 Ｈ—Ｐ Ｌ Ｄｓ 件 在 Ａｌ Ｐ Ｏ Ａ１ ｉ／ ，Ｐ ０ ＬＦ Ａｌ 阴极 的情 况下 的 ， Ｅ ／ ，ＬＦ Ａ１ Ｅ ｌ ｉ／ 为 ／
１ Ｏ
１
Ｏ
２
４
６
８
电流一 电压特性 曲线和亮度一 电压特性 曲线 。从这 两个 图 中可
１ Ｔ０／ ＥＤ ／ Ｅ Ｐ Ｖ／ Ｏ ＬＦ ＡＬ； ：Ｉ Ｐ ＯＴ Ｍ Ｈ— Ｐ ＰＥ ／ Ｉ／ ２ Ｉ Ｉ ＥＤ ／ Ｅ Ｐ Ｖ／ ｉｌ Ｌ； ： ＴＣ Ｐ ＯＴ Ｍ Ｈ－ Ｐ ＬＦ Ａ ／ ／ ３ Ｉ ： ＴＯ／ Ｄ ／ Ｅ Ｐ Ｖ／ Ｅ ／ ＰＥ ＯＴ Ｍ Ｈ— Ｐ Ｐ Ｏ ＡＬ； ４Ｉ ：Ｔ０／ ＥＤ ／ Ｈ－ Ｐ ＡＬ Ｐ ＯＴ ＭＥ Ｐ Ｖ／
ＭＯ能级 ， 电子 和空穴都是 势垒 。由于空穴 的迁移 率远 大 对
于电子 的，在 ＭＥ Ｐ Ｖ界面有空穴堆积 。空穴 的堆 积增加 Ｈ— Ｐ 了电子 的隧穿 ，更有利于从 阴极 注入 的电子能够较 容易 的穿
越 势垒 到达 有机 层 。ＭＥ Ｐ Ｖ 属 于空 穴传 输 为 主 的聚合 Ｈ— Ｐ
膜层 ， 接着在 ＭＥ Ｐ Ｖ薄膜层 上均 匀旋涂 大约 ３ｎ３ Ｈ－ Ｐ ｎ 的超
薄层 Ｐ Ｏ（ ． １Ｗｔ 的 乙腈 溶液 ） ｉ Ｅ ０ ０ 。ＬＦ及 电 极在 ３ × １－ ａ Ｏ 。Ｐ 的真 空度 下通过 热蒸镀 到 器件上 ， 膜厚 由石英振 荡
膜厚监 视器控 制 ，ＬＦ和 电极 的膜 厚 分别 为 ０ ５和 １０ ｉ ． ２
通道。本文在 电极 与发 光层之间引入超薄 聚氧化 乙烯 （ Ｅ Ｐ ０）
引 言
聚合 物发 光二极管（ Ｌ Ｓ 由于它在 全色显示 方面的应 Ｐ Ⅱ）） 用潜 力 ， 近些年吸引 了众多科学 工作者 的注意力 ，越来 越多 的经 费和研 究工 作者 投入 到 了这一 领域 的科 学研 究 中Ⅱ ］ 。 聚合物发光器件 的性 能受空 穴和电子在发光层 中的平衡 注入
以看到 ， 只用 Ａｌ 阴极 的器件发光（ 作 亮度 为 １ｃ ｎ ） ｄ・ ｌ 阈值
Ｖｏ ｔ ｇ ／ ｌ ｅＶ ａ
Ｆｉ．２ Ｂ－ ｃｌｖ ｏ ｇ Ｖ ｉ ￣； ｆＰＬＥＤｓ ｂ ｓ ｄ ｎ ＾皿 ｒ ａｅ ｏ ｗｉｈ ｄ ｆｅ ｅ ｔｕ Ｉｅ ｔ ｉ ｒ ｎｔｓｒ ｃＵ ｒ ｓ
曼 １． ５
营
重
ｌ
１Ｏ ．
Ｏ ５
Ｐ Ｏ／ ｉ／ 作阴极 比单纯用 Ａｌ 阴极时内建 电势增加 ， Ｅ ＬＦ Ａ１ 作 这
意味着对 电子来说 注入势 垒得 到降低 ， 因此 以 Ｐ Ｏ ＬＦ Ａ１ Ｅ ／ ｉ／ 作 阴极器件性能得到很大提高 ｒ １ 。
童
Ｏ Ｏ ２ ４ ６ ８
（０ ３ Ｂ １７ ７ 和华南理工大学特种 功能材料及其制备新技术教育部重点实验室资助 ２ ０Ｃ ３ ４ ０ ） 作者简ｆ ： ｒ 孙 鑫 ，１ ７ ９ ８年生 ，北京交通大学理学院光 电子技术研究所硕士研究生 ＊通讯联 系人 ｅｍａ ｂ ｏ ＠ｓｉ ｃ． ｉ ．ｄ ．ｎ － ｉ ｙ ｈ ｕ ｃｅ ｅｎｔ ｅｕ ａ ｌ ｎ ｕ
Ｖｏ ｔ ｇ ／ ｌａ ｅ Ｖ
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１ 实
验
实验 中首先 对表 面 电阻 为 ３ ／ ０ 口的 Ｉ ＴＯ（ｎ ｉ ｔ Ｘ ｉｄｕ ｉ Ｏ － ｍ ｎ
ｉｅ 玻璃基 底进 行湿 法净 化Ｌ 在 Ｉ ｄ） １ ， ＴＯ上旋 涂 ６ ０啪 厚 的
Ｐ ＥＤＯＴ，ＰＳ ｐ ｌ３， － ｔｙｅ ｅ ｉｘ ｔｉｐ ｅ ｅ ｏｙ ｔｒ ｎ — Ｓ（ ｏｙ ４ ｅｈ ｌｎ ｄｏ ｙｈｏ ｈ ｎ ：ｐ ｌｓｙ ｅ ｅ
图 ３给 出 了 以 ＭＥ Ｐ Ｖ 为 发 光 层 ４种 不 同 结 构 Ｈ— Ｐ
物， 因此作为少子 电子注入数量 的增多 ， 于电子空 穴数趋 利 于平衡 ， 使器件性能得到提高ｒ 。当在有 机层 与 电极 之 间加 ６ ］ 入 Ｐ ０ ＬＦ时 ， Ｅ ｌｉ ／ 由于 Ｐ Ｏ， ｉ Ｅ ＬＦ的共同作用使 电子 的注入 势 垒大 幅降低 ， 器件起亮 电压下 降非常 明显 ，由图 ２ 以看 出 可 这种 结 构器 件 的 阈值 电压 在 ２ ２ Ｖ 左 右 。由 图 １显 示 用 ．
ｎＴ ｌ。蒸镀 完电极后 ， ｌ 器件在 手套 箱 中进行 封装 。发光 区域 由 阴极 大小决定 ，由于 阴极是使 用面积相 同的掩模板 经真空热 蒸镀制得 ， 所有发光器件 的发 光区域 的大小都是 ４Ｉ１２ ＩＩ ＴＴ 。所 有器件的 电压一 电流一 发光 强度 曲线是由一个 Ｋｅ ｈｅ－４ ０型 ｉ ｌｙ２ １ ｔ
成 Ｌ 原子和 Ｆ原子 。由于金属锂的功 函数较低 ， ｉ 这样就大大
ｓｌ ｎｔ） ｕｆ ａｅ 薄膜作 为空穴传输层 ， ｏ 然后 在 以 ８ Ｏ℃ 的温度热处
理 ５ｒｉ，１ ０℃ 的温度热处理 １ ｉ， ｎ ５ ａ ０ｒ ｎ 之后在 Ｐ Ｄ ａ Ｅ ０Ｔ： Ｓ ＰＳ
层上均匀旋涂 ８ ０啪 的发光聚合物 ＭＥＨ Ｐ Ｖ（ － Ｐ 甲苯溶液 ） 薄
（）ＴＯ Ｐ Ｄ ３Ｉ ／ Ｅ ＯＴ： Ｓ （ ０ｎ ／ Ｈ— Ｐ ８ ｍ） Ｐ Ｓ ６ ｍ） ＭＥ Ｐ Ｖ（０ｎ ／
１Ｏ ｏ ０
Ｌｉ Ｏ ５ｎ ／ （ ２ ｍ ） Ｆ（ ． ｍ） Ａｌ１ ０ ｒ ｉ
（）ＴＯ Ｐ 】 ４ Ｉ ／ ＥＤ ＯＴ： Ｓ （ ０ｒ ／ Ｈ— Ｐ ８ ｍ） Ｐ Ｓ ６ ｍ） ＭＥ Ｐ Ｖ（０ｎ ／ ｉ Ｐ Ｏ（ ｍ） ＬＦ（． ｍ）Ａｌ１ ０ｒ Ｅ ３ｎ ／ ｉ ０ ５ｒ ／ （ ２ ｍ） ｉ ｉ
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第 ７期
光谱学 与光谱分析
１７ ２７
ａ ６ ｜
ｎ 堰 叭 ０ 堰 堰 堰
（）ＴＯ Ｐ Ｄ ２Ｉ ／ Ｅ ＯＴ： Ｓ （ ｏｒ ／ Ｈ— Ｐ ８ ｍ） Ｐ Ｓ ６ ｍ） ＭＥ Ｐ Ｖ（０ｎ ／ ｉ
Ｐ ＥＯ（ ｍ） Ａｌ １ ０ ｒ ） ３ｒ ／ （ ２ ｍ ｉ ｉ
金属如 Ｍｇ ｉ Ｃ ＿，Ｌ 和 ａ等作为 阴极 。然而 这些金 属通 常 比 较活泼 ， 这又 使它 们不 利 于 作 为广 泛应 用 的 阴极 材料 。另 外， 常用的方法是在 比较稳定金属 电极与有 机层 之 间插入 一 层超薄 的绝缘层来提高器件 的性 能和稳定 性 。 属氟化物 如 金 ＬＦ和 Ｃ Ｆ等被 作为这 种 超薄层 应 用到 Ｐ Ｅ ｓ 件 中 ， ｉ ｓ ＬＤ 器 其 中 ＬＦ被研究的最多应用最广泛ｆ 。超薄 的 ＬＦ被 用在金属 ｉ ６ ］ ｉ 与有机层 之间 ， 它们之间的相互 作用使得部分 ＬＦ被分离 ｉ
形成势垒 ， 通过 空穴 堆积抑制 空穴的注入 ， 增加 电子 的注入 ， 并且 Ｐ Ｏ层可 以有效 抑制 激子在阴极的猝灭 。 Ｅ 关键词 聚合 物发 光二极管 ；电极修饰 ；ＭＥ Ｐ Ｖ Ｈ－ Ｐ
中图分类 号 ： ８ Ｏ４ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：１ ０— ５３ ２ ０ ｝７１ ７—３ ０ ００ ９ ｛０ ７ ０—２ ６０
ＩＰＰＶ ＿
电压为 ３ ６Ｖ， ． 而在有 机层与电极 Ａｌ 间加入 聚合 物修 饰层 之
Ｐ Ｏ后 ， Ｅ 器件 的起亮 电压 明显 降低 ， 与在有机层 与 电极之 间
１ Ｔ０／ ａ Ｅ Ｔ／ ：Ｉ Ｐ Ｐ Ｄ０ ＭＥＨ—Ｐ Ｐ Ｏ／ ｉ／ Ｐ Ｖ／ Ｅ ＬＦ ＡＬ； ２ Ｔ０／ Ｅ ：Ｉ Ｐ ＤＯＴ／ Ｈ－ Ｐ ＬＦ ＡＬ ＭＥ Ｐ Ｖ／ ｉ／ ３ Ｔ０／ Ｅ ：Ｉ Ｐ ＤＯＴ／ Ｈ－ Ｐ Ｐ Ｏ／ ＭＥ Ｐ Ｖ／ Ｅ ＡＬ； ４ Ｉ ： ＴＯ／ Ｅ Ｐ ＤＯＴ ＭＥＨ－ Ｐ ＡＬ ／ Ｐ Ｖ／