蓝色荧光小分子OLED器件溶液法制备及性能研究

摘要

蓝光是全彩显示的三基色之一，但其与红光、绿光相比发光效率较低，稳定性较差，溶液法制备困难。本文使用新型蓝色荧光小分子材料(CH3OH)4THE，材料由阿格蕾雅公司提供，基于对材料基本特性的研究，从溶液法的制备工艺、发光层及器件结构等方面对器件性能进行优化，主要研究内容如下:
　　(1)本文首先系统研究了(CH3OH)4THE材料的光吸收、发光、载流子传输等物理性质，筛选了不同溶解(CH30H)4THE的溶剂，研究了不同溶剂对OLED性能的影响。(CH30H)4THE为蓝色荧光小分子材料，吸收峰位于380nm，发光蜂位于440nm，空穴传输性能优于电子传输。并通过溶液热处理方法，提升薄膜质量，优化了OLED性能。试验了氯苯、氯仿、甲苯、邻二甲苯、乙醇、二甲基亚砜六种溶剂，通过对比OLED的发光性能，发现氯苯是溶解(CH3OH)4THE材料最好的溶剂。进而对(CH3OH)4THE氯苯溶液进行了热处理，未热处理溶液制备的器件最大效率为0.22cd/A，热处理溶液制备的器件最高效率达到0.33cd/A，最高亮度也由原来的233cd/A提升到784cd/A。
　　(2)利用电子传输材料TPBi的掺杂，提升了器件效率。由于(CH30H)4THE薄膜的空穴传输更具优势，因此在发光层中掺杂了电子传输材料TPBi，以提高电子迁移率，同时采用TPBi作为电子传输层，增强界面电子注入。研究了不同浓度梯度TPBi掺杂在蓝光材料(CH30H)4THE中的OLED性能，发现10％TPBi掺杂器件发光效率最高，最高效率为0.18cd/A，效率滚降最小。效率性能的改进主要是由于TPBi掺杂在发光层中对电子传输的增强及TPBi电子传输层对空穴的阻挡作用，使得两者在发光层中的分布更加平衡。
　　(3)通过阴极修饰、发光层以及电子传输层厚度调节等方法优化器件结构，研究了阴极修饰层对器件性能的影响，加入阴极修饰层的器件电流密度减小，最高亮度由原来4V电压下的122cd/cm2提高到784.8cd/cm2，效率由0.08cd/A提升为0.32cd/A;通过比较单载流子器件在相同电场下的电流密度，分析了器件的发光区域偏移问题以及激子复合不平衡的原因。发光层的厚度影响载流子的传输区域与复合区域，电子传输层的加入对于空穴进行阻挡，减少了金属电极界面的无辐射复合，将器件的效率提升到1.11cd/A。

目录

声明

致谢

摘要

序言

1 引言

1．1 有机电致发光的研究历史以及现状

1．2本论文的研究目的与主要工作

2 OLED器件的工作原理

2．1 有机材料的性质及在有机电致发光器件中的应用

2．2 OLED的发光原理

2．2．1电荷注入和传输

2．2．2激子的形成、迁移及能量传递

2．2．3 OLED器件的老化机制

2．3有机电致发光器件的性能表征

2．3．1有机电致发光器件的光谱

2．3．3有机电致发光器件的亮度-电压特性

2．3．4有机电致发光器件的效率

3基于(CH3OH)4THE小分子材料性能研究

3．1材料本征性能测试和分析

3．1．1材料的能级特性

3．1．2(CH3OH)4THE的吸收和光致发光光谱

3．1．3(CH3OH)4THE的物理特性

3．2(CHaOH)4THE材料载流子传输特性研究

3．2．1样品结构设计与制备

3．2．2性能测试结果与分析

3．3不同溶剂及热处理对OLED的影响

3．3．1样品的制备及测试

3．3．2实验结果与分析

3．4溶液热处理对溶液法制备OLED器件性能影响的研究

3．4．1样品的制备及测试

3．4．2实验结果与分析

3．5本章小结

4制备(CH3OH)4THE材料发光层OLED性能研究及优化

4．1发光层厚度及阴极修饰层对OLED器件性能影响的研究

4．1．1发光层厚度对OLED器件性能的影响

4．1．2阴极修饰层对器件发光性能的影响

4．2 TPBi掺杂对有机电致发光器件性能影响的研究

4．2．1 不同浓度TPBi掺杂器件的制备与测试

4．2．2 TPBi掺杂器件的光物理性质

4．2．3实验结果与分析

4．3加入ETL层对器件发光效率的影响

4．3．1器件的制备及结构

4．3．2 ETL层厚度对器件发光性能的影响

4．4本章小结

5结论

参考文献

作者简历及攻读硕士膊士学位期间取得的研究成果

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