荧光·磷光复合白色有机电致光发器件制备与研究

摘要

有机电致发光器件(Organic light-emitting diodes，OLEDs)由于其低压、高效等特点而成为近年来平板显示及固体照明技术研究中的一个热点。白色有机电致发光器件(White Organic light-emitting diodes，WOLEDs)可利用滤色技术实现平板显示，也可以作为液晶显示的背光源和直接作为固体照明光源，近年来在OLED研究中倍受重视。
　　为了得到白色有机电致发光器件，将绿光磷光材料Ir(ppy)3和红光磷光材料Ir(btp)2(acac)作为超薄层，分别插入到蓝光荧光材料CBP中，采用三基色原理复合成白光。首先，研究了CBP蓝色发光器件，确定出其最佳厚度为40 nm。如果CBP厚度超过40 nm，器件光谱将因微腔效应而出现红移致色度变差。同时，CBP作为双载流子传输主体材料，能传输电子和空穴，通过研究得到，在CBP中其电子传输速率相对空穴传输速率快。CBP作为蓝光发射层，由于电子传输速率高于空穴传输速率，电子和空穴主要在靠近阳极一侧复合产生激子，因此蓝光主要由靠近阳极CBP激发产生。
　　为了得到最佳绿光和红光超薄层厚度，分别将不同厚度超薄层磷光材料Ir(ppy)3和Ir(btp)2(acac)插入到CBP中，制作了绿光和红光电致发光器件。通过比较发现，当Ir(ppy)3和Ir(btp)2(acac)超薄层厚度都为0.6 nm时，器件性能最好。将0.6 nm的Ir(ppy)3和Ir(btp)2(acac)超薄层依次插入到厚度为40 nm的CBP中不同位置，以期实现白光器件，但发现器件发光偏绿。随后，通过调整器件中超薄层厚度，当Ir(ppy)3和Ir(btp)2(acac)厚度分别为0.1 nm和0.6 nm时获得白色发光。该器件在电流密度为20 mA/cm2时，亮度为315 cd/m2，外加电压是10.3 V，CIE(Commission Internationale de l'Eclairage)色坐标为(0.30，0.33)，电流密度为500mA/cm2时，器件的最高亮度为5435 cd/m2。后来，通过调整Ir(ppy)3和Ir(btp)2(acac)超薄层在CBP中的次序，第一层超薄层Ir(btp)2(acac)厚度为0.2 nm，第二层超薄层Ir(ppy)3厚度为0.6 nm也得到了白光发射。电流密度为20 mA/cm2时，器件亮度为438 cd/m2，外加电压是11.2 V，CIE色坐标为(0.31，0.32)，在电流密度为10mA/cm2时，CIE色坐标为(0.33，0.33)，达到了白光等能点，电流密度为500 mA/cm2时，器件达到最高亮度为8039 cd/m2。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 有机电致发光器件发展过程

1．2 有机电致发光器件主要技术特点

1．3 OLED存在的主要问题

1．4 论文选题的意义及主要工作

1．4．1 论文选题的意义

1．4．2 本论文的主要工作

第二章 有机电致发光器件的主要机理

2．1 有机电致发光器件工作原理

2．1．1 有机材料基本特征

2．1．2 有机电致发光器件发光过程

2．2 有机电致发光器件能量传递理论

2．2．1 辐射能量传递

2．2．2 非辐射能量传递

2．3 有机电致发光器件常用材料

2．3．1 阳极和阴极材料

2．3．2 有机功能材料

2．4 有机电致发光器件表征

2．5 白光有机电致发光器件

2．5．1 单发光层白光OLED

2．5．2 多发光层白光OLED

2．5．3 叠层器件结构

2．5．4 下转换结构白光OLED

2．5．5 激基复合物白光OLED

2．5．6 总结与展望

第三章 CBP中载流子复合区域研究

3．1 引言

3．2 器件的制备过程

3．3 不同厚度CBP对器件影响

3．3．1 器件制备

3．3．2 器件性能测试及原理分析

3．4 CBP中激子复合区域

3．4．1 器件制备

3．4．2 器件性能测试及原理分析

3．5 本章小结

第四章 基于CBP的不同有机电致磷光发光器件

4．1 引言

4．2 Ir(ppy)3超薄层厚度对器件影响

4．2．1 器件制备

4．2．2 器件性毹测试及原理分析

4．3 Ir(btp)2(acac)超薄层厚度对器件影响

4．3．1 器件制备

4．3．2 器件性能测试及原理分析

4．4 本章小结

第五章 荧光和磷光复合白光器件

5．1 引言

5．2 白光器件结构设计思路

5．2．1 白光器件设计原理

5．2．2 白光器件结构设计

5．3 器件制备及性能分析

5．3．1 Ir(ppy)3和Ir(btp)2(acac)共插入CBP多重成份发射的器件

5．3．2 多重成份发射均衡的白光器件

5．3．3 不同插入次序获得白光器件

5．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文