基于Ir(ppy)3重?fù)诫s的磷光OLED機(jī)理與性能研究.pdf

1、有機(jī)電致磷光器件(PhOLED:Phosphorescent Organic Light Emitting Device)由于其較高的效率一直是OLED研究的重點，其器件的結(jié)構(gòu)改進(jìn)和內(nèi)部作用機(jī)理為兩個主要的研究方面。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，雖然PhOLED的各項性能已經(jīng)接近實用化的標(biāo)準(zhǔn)，但其日益復(fù)雜的結(jié)構(gòu)卻給工業(yè)化生產(chǎn)帶來了額外的困難。在本論文中，我們對傳統(tǒng)PhOLED的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡化，并通過改變客體磷光材料的摻雜濃度和各發(fā)光層的厚度，對OL

2、ED內(nèi)部的發(fā)光機(jī)理進(jìn)行了初步研究。我們選用面式-三(2-苯基吡啶基-Ⅳ,C2')銥(Ⅲ)(Ir(ppy)3)作為實驗的磷光發(fā)光材料，通過制備單載流子器件，發(fā)現(xiàn)其有直接俘獲空穴/電子的能力。針對Ir(ppy)3的這一特性，又設(shè)計了具有新結(jié)構(gòu)的器件A，從而使基于Ir(ppy)3的載流子直接復(fù)合發(fā)光機(jī)制可以在器件中起主導(dǎo)作用，器件A的結(jié)構(gòu)為:ITO/MoO3(3nm)/CBP∶xwt％Ir(ppy)3(30 nm)/TAZ(50 nm)/Li

3、F(1 nm)/Al(100 nm),x=8,15,20,25，30。為了與傳統(tǒng)的以能量傳遞為主要發(fā)光機(jī)制的PhOLED進(jìn)行比較，我們還制備了器件R，結(jié)構(gòu)為:ITO/NPB(30 nm)/CBP∶8wt％Ir(ppy)3(30 nm)/BCP(10 nm)/Bphen(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)。實驗發(fā)現(xiàn)，隨著Ir(ppy)3摻雜濃度的增大，器件A的電流效率及亮度反而會有明顯地提高，當(dāng)摻雜濃度為25％時，器件

4、有最高電流效率46.8 cd/A，與器件R(28.6 cd/A)相比，提高了約64％。以上現(xiàn)象說明器件A的發(fā)光機(jī)制不同于器件R的發(fā)光機(jī)制:當(dāng)器件A中Ir(ppy)3的摻雜濃度較大時，其主要的發(fā)光機(jī)制應(yīng)該為載流子直接復(fù)合發(fā)光機(jī)制;而器件R中Ir(ppy)3的摻雜濃度較小，其發(fā)光機(jī)制為能量傳遞機(jī)制?；谝陨蠈嶒灒覀冇衷O(shè)計了高濃度摻雜Ir(ppy)3的雙發(fā)光層PhOLED，可以在發(fā)光層中同時實現(xiàn)載流子直接復(fù)合發(fā)光機(jī)制和能量傳遞機(jī)制，通過優(yōu)化

5、摻雜濃度及兩個發(fā)光層的厚度，得到了最優(yōu)的器件結(jié)構(gòu):ITO/MoO3(3nm)/CBP∶20 wt％Ir(ppy)3(20 nm)/TPBi∶8wt％Ir(ppy)3(10 nm)/TAZ(50 nm)/LiF(1nm)/Al(100 nm),器件的最高電流效率為45.2 cd/A，最高亮度達(dá)到了42742 cd/m2。最后，我們對器件結(jié)構(gòu)進(jìn)一步地簡化，制備了只有一層有機(jī)材料的PhOLED，其結(jié)構(gòu)為ITO/TPBi∶xwt％Ir(ppy)