掺杂和发光层退火对Ir(piq)3电致磷光性能的影响

摘要

用磷光材料作为发光层的有机电致发光器件的内量子效率能达到100％，因为它能使原来自旋禁阻的三线态激子也辐射发光，因此，和荧光器件相比，磷光器件的应用市场要广阔很多。针对当前红色磷光器件存在的问题，本论文主要进行了以下研究：研究了磷光材料Ir(piq)3不同浓度分别掺杂不同主体材料PVK，mcp和TAZ磷光器件的电致发光特性。分析了Ir(piq)3在不同主体掺杂体系中的能量传递情况；并且研究了载流子传输对器件性能的影响；通过对发光层不同温度退火，研究了薄膜表面形貌和主客体材料相的变化对器件发光性能的影响。本论文共分5章，第一章主要是有机电致磷光器件的研究进展和基本原理，第二章重点阐述了有机电致磷光器件的制备及测试方法。第三章和第四章主要针对磷光器件中客体掺杂浓度、发光层掺杂和退火几个方面进行研究，第五章是结论。
　　(1)本文中采用铱的配合物Ir(piq)3作为磷光发光层中客体掺杂材料，研究了它掺杂在三种不同主体材料器件的光电特性。结合实验得出Ir(piq)3掺杂PVK，TAZ和mcp的浓度分别为20％，18％，18％时，器件的发光性能最佳，分析了三种体系中掺杂浓度对载流子传输的影响。通过测试Ir(piq)31％和3％掺杂PVK，TAZ和mcp薄膜的光致发光特性，比较了Ir(piq)3掺杂在不同主体体系中的能量传递情况，得出Ir(piq)3掺杂mcp体系中能量传递优于Ir(piq)3掺杂PVK和TAZ体系。
　　(2)在(1)的前提下，采用mcp作为主体材料，Ir(piq)3作为客体材料，制备特定浓度配比的薄膜发光层，通过发光层中掺杂PCBM和Alq3功能材料，分析发光层中掺杂对载流子传输和复合的影响，结合实验得出发光层中掺杂PCBM能提高载流子传输能力，但是PCBM能有效的使激子解离，减弱电子空穴复合发光，降低器件的发光性能。在发光层中掺杂Alq3能改变载流子的迁移率，有效的提高载流子传输特性，增加电子传输能力，减少了电子和空穴在界面处的堆积，使电子和空穴更好的在发光中心复合，降低了在界面处产生的猝灭，从而提高器件的性能。为了更好的研究发光层表面形貌和主客体掺杂程度对发光性能的影响，我们对发光层实施不同温度的退火，通过测试光电特性和表面形貌，得出当Ir(piq)3掺杂mcp薄膜发光层退火温度为90℃，退火时间为15min时，器件的发光性能达到最佳。