基于新型铱配合物的有机电致发光器件及其特性研究

摘要

有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Devices，OLEDs)因在全彩显示、液晶背光源及固态照明中的应用前景而受到广泛的关注。在这其中，因利用三线态激子而大幅提高内量子效率，有机磷光器件逐渐成为近年来的研究热点。然而，由于现有磷光材料严重的浓度敏感性，大部分器件只在极低的掺杂浓度下(5 wt％-10 wt%)表现出高性能。针对这一问题，本文采用新型铱配合物材料制备了高性能的高掺杂器件。在此基础上，我们系统研究了器件光谱的变化、能级匹配、载流子的注入、传输和平衡对器件性能的影响。具体的研究内容如下：
　　(1)采用新型铱配合物(tbpbt)2Ir(acac)和(fbt)2Ir(acac)分别制备了高性能的重掺杂磷光器件。以(tbpbt)2Ir(acac)的器件为例，当质量浓度高达20 wt%时，器件的功率效率、电流效率、内量子效率分别达到了最大的35.9 lm/W，46.8 cd/A，17.8%，证明了新型铱配合物的抗浓度淬灭特性。同时，(fbt)2Ir(acac)的红光器件效率达到了我们所知的红光重掺器件的最高记录之一。
　　(2)基于材料的抗淬灭性，制备了基于(tbpbt)2Ir(acac)的非掺杂白光器件。在不明显降低器件性能的前提下，提供了一种白光器件的简易制备方法。
　　(3)通过制备不同掺杂浓度的(tbpbt)2Ir(acac)的单色器件，证明了材料的浓度不敏感性。进而制备了基于(tbpbt)2Ir(acac)的白光OLED器件。实验发现(tbpbt)2Ir(acac)的掺杂比率可以有效地调节白光光谱。值得注意的是，由于材料的浓度不敏感性，器件效率变化不明显，这对降低实验中浓度优化的难度非常重要。
　　(4)制备了基于中间层的白光OLED器件。通过改变中间层厚度，系统研究了光谱变化、能量传输、载流子传输和平衡等物理机制对器件性能的影响。利用公式推导和实验验证等方法，证明了载流子平衡是关系器件效率的关键因素。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外的发展历程及研究现状

1.3 目前存在的问题

1.4 本工作的研究意义及主要内容

第二章 有机电致发光器件的基本理论、制备及表征

2.1 有机电致发光器件工作原理

2.2 光物理及光化学基本过程

2.3 器件结构

2.4 白光器件的原理及研究背景

2.5 有机电致发光器件的制备与表征

第三章 基于新型铱配合物的重掺杂单色器件

3.1 引言

3.2 材料特性

3.3 基于(tbpbt)2Ir(acac)的橙色重掺器件

3.4 基于(fbt)2Ir(acac)的红色重掺器件

3.5 载流子平衡对器件的影响

第四章 基于(tbpbt)2Ir(acac)的白光器件及其特性研究

4.1引言

4.2 基于(tbpbt)2Ir(acac)的非掺杂白光器件

4.3 (tbpbt)2Ir(acac)的浓度不敏感性及其对白光光谱的调节

第五章 载流子平衡对中间层白光器件的影响

5.1引言

5.2 基于不同中间层厚度的白光OLED器件特性

5.3 中间层厚度对载流子平衡的影响

5.4 载流子平衡的公式计算

第六章 结论及展望

6.1 主要研究工作及结论

6.2 不足之处及未来展望

致谢

参考文献

攻读研究生学位期间的研究成果