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串联有机发光二极管(tandem organic light emitting device,TOLED)的出现给固态半导体发光领域带来了巨大的发展前景和实用价值。因为它是由多个发光单元串联而成的,在电流密度相同的情况下,TOLED发光亮度和电流效率远高于传统的OLED。目前TOLED还面临一些问题有待于解决,例如:电荷产生层常引入n型掺杂层,客体金属一般是性质活泼的Li、Cs等,化学性质不稳定,扩散距离长,非常容易扩散到发光层形成猝灭,同时电荷产生层的分离电荷能力以及更高效的传输注入进两侧的发光单元的能力还需要进一步提高。另外,理论上对于TOLEDs来说,电流效率会随着发光单元的增多而成倍的增长,但串联器件的厚度也会因此增加,相应的器件驱动电压也会增大,导致功率效率增长不是很明显。因此设计电荷分离注入能力更强的电荷产生层是实现低压、高效TOLED的关键。本工作即通过掺杂和非掺杂两种方式设计出新颖的电荷产生层,并制备出高效的串联有机发光二极管。具体工作内容如下:1、首先,我们制备出非掺杂结构的Cs2CO3/Ag/MoO3/NPB作为电荷产生层应用到串联器件中。该结构具有高效的电荷分离及传输能力,通过优化Cs2CO3(0.6 nm)和Ag(6 nm)的厚度,器件获得了最优的发光性能。与传统器件相比,Cs2CO3/Ag/MoO3/NPB结构的串联器件,其最大电流效率达到11.2 cd/A,最大功率效率达到5 lm/W,分别是传统器件的1.7倍和1.5倍。这归因于新的电荷产生层能够有效地分离电子和空穴,并分别将其注入到相邻的发光单元中。器件的启亮电压降至5 V,且在100 mA/cm2的电流密度下,相对于传统器件仅仅上涨了31%。2、首先采用rubrene:MoO3作为空穴缓冲层来提高单一发光单元OLED的空穴注入和传输。通过优化rubrene:MoO3的厚度及掺杂比例(厚度为15 nm,掺杂浓度为50%),器件获得了最优化的发光性能。其最大电流效率为13.6 cd/A,最大功率效率是7.8 lm/W。基于上述的空穴缓冲层,随后制备出了结构新颖的电荷产生层C60/rubrene:MoO3/NPB,并结合电子注入层Cs2CO3/Ag,获得了高效的串联蓝光OLED器件。器件的最高功率效率达16.4 lm/W,以及最大电流效率达到42.8 cd/A。同时器件的启亮电压和驱动电压(1000 cd/m2)分别降低至5.6V和11.5V。实验结果表明,C60/rubrene:MoO3/NPB具有很好的电荷分离和传输的能力,而Cs2CO3/Ag进一步提高了电子的注入能力。通过分析载流子的工作机制发现,插入Ag层之后不仅提高了C60的功函数,并且改善了薄膜平整度,从而得到了高效串联有机发光二极管。