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有机电致发光二极管(OLEDs)因具有响应速度快、宽视角、高对比度等优势，被广泛应用于照明和信息显示等领域。然而，其效率和稳定性仍待进一步提高。在氧化铟锡(ITO)和有机功能层之间插入二元自组装单分子层(SAMs)是提高OLED器件效率和稳定性的有效方法。本文系统研究了分别由具有同一分子骨架的长链全氟化合物及其脂肪族类似物、具有不同种分子骨架的长链全氟化合物及简单芳香族化合物组成的二元自组装单分子层对ITO表面性质和OLED器件光电性能的影响，具体内容如下：
(1)使用十二烷基膦酸(DPA)和全氟十二烷基膦酸(HF21DPA)组成的二元体系研究同一分子骨架二元SAMs中组成比例对ITO表面性质和OLED器件的影响。该二元体系可实现ITO功函数以及表面水接触角分别在5.10-5.82eV和101.5-112.0°的线性调节。对于结构为ITO/SAM/N,N-二苯基-N,N-(1-萘基)-1,1-联苯-4,4-二胺(NPB)/8-羟基喹啉铝(Alq3)/LiF/Al的器件，通过调节器件的电子和空穴平衡因子，在低电压和高电压下分别获得4.72和4.53cd/A的电流效率。
(2)以2,3,4,5,6-五氟苄基膦酸(F5BnPA)和HF21DPA组成的二元体系研究不同种分子骨架二元SAMs中组成比例对ITO表面性质以及OLED器件的影响。该二元体系使得ITO表面更加光滑，表面能减小，且能够调节ITO功函数，使其在5.20-5.82eV内线性变化。F5BnPA和HF21DPA在简单双层器件和掺杂型器件，均表现出对空穴注入的协同调控作用。通过调控空穴注入，以NPB和4,4,4-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)为HTL的器件分别得到了36839和58189cd/m2的发光亮度及5.75和7.35cd/A的电流效率。以NPB为HTL的掺杂型蓝色荧光和绿色磷光器件的电流效率分别达4.05和32.08cd/A。
(3)调节ITO表面F5BnPA和HF21DPA的摩尔比例，研究其对OLED器件稳定性的影响。当F5BnPA和HF21DPA的摩尔比例为2∶1时，ITO表面具有较强的疏水性且与HTL之间不存在空穴注入势垒，器件中的载流子也更为平衡。在该条件下，简单绿光双层器件在2200cd/m2的初始亮度下具有最高的寿命368.0h，是含PEDOT:PSS器件的75.1倍。
本文采用组成不同的二元SAMs体系对ITO进行表面修饰，证明了具有不同种分子骨架的二元SAMs体系在调节空穴注入上的协同作用。将其应用于OLED器件中，可有效提高器件的电流效率和稳定性。
(1)使用十二烷基膦酸(DPA)和全氟十二烷基膦酸(HF21DPA)组成的二元体系研究同一分子骨架二元SAMs中组成比例对ITO表面性质和OLED器件的影响。该二元体系可实现ITO功函数以及表面水接触角分别在5.10-5.82eV和101.5-112.0°的线性调节。对于结构为ITO/SAM/N,N-二苯基-N,N-(1-萘基)-1,1-联苯-4,4-二胺(NPB)/8-羟基喹啉铝(Alq3)/LiF/Al的器件，通过调节器件的电子和空穴平衡因子，在低电压和高电压下分别获得4.72和4.53cd/A的电流效率。
(2)以2,3,4,5,6-五氟苄基膦酸(F5BnPA)和HF21DPA组成的二元体系研究不同种分子骨架二元SAMs中组成比例对ITO表面性质以及OLED器件的影响。该二元体系使得ITO表面更加光滑，表面能减小，且能够调节ITO功函数，使其在5.20-5.82eV内线性变化。F5BnPA和HF21DPA在简单双层器件和掺杂型器件，均表现出对空穴注入的协同调控作用。通过调控空穴注入，以NPB和4,4,4-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)为HTL的器件分别得到了36839和58189cd/m2的发光亮度及5.75和7.35cd/A的电流效率。以NPB为HTL的掺杂型蓝色荧光和绿色磷光器件的电流效率分别达4.05和32.08cd/A。
(3)调节ITO表面F5BnPA和HF21DPA的摩尔比例，研究其对OLED器件稳定性的影响。当F5BnPA和HF21DPA的摩尔比例为2∶1时，ITO表面具有较强的疏水性且与HTL之间不存在空穴注入势垒，器件中的载流子也更为平衡。在该条件下，简单绿光双层器件在2200cd/m2的初始亮度下具有最高的寿命368.0h，是含PEDOT:PSS器件的75.1倍。
本文采用组成不同的二元SAMs体系对ITO进行表面修饰，证明了具有不同种分子骨架的二元SAMs体系在调节空穴注入上的协同作用。将其应用于OLED器件中，可有效提高器件的电流效率和稳定性。