影響白光OLED載流子傳輸和復合的因素研究.pdf

1、有機電致發(fā)光二極管(OLEDs)以其自發(fā)光、廣視角、快速響應時間、色彩柔和、可實現(xiàn)柔性顯示等特點，成為21世紀以來國內(nèi)外非常熱門的新興顯示和照明技術。本論文主要通過對器件界面電子注入行為、新型間隔層結(jié)構(gòu)、高效雜化白光OLED的研究，從提高內(nèi)部載流子注入效率和優(yōu)化內(nèi)部間隔層結(jié)構(gòu)兩方面著手，來探討制備高效率OLED的途徑。具體研究內(nèi)容分為四個部分:
　　(1)使用R-4B和GIr1作為磷光客體摻雜染料，CBP為主體材料，制備了以BPh

2、en作為間隔層調(diào)節(jié)載流子復合的雙發(fā)光層黃色磷光器件，設計的器件結(jié)構(gòu)為ITO/MoO3(40nm)/NPB(40nm)/TCTA(10nm)/CBP∶GIr1(14vol％)(20nm)/BPhen(xnm)/CBP∶R-4B(6vol％)(10nm)/BCP(10nm)/Alq3(40nm)/LiF(1nm)/Al(1000nm)，通過優(yōu)化BPhen的厚度控制載流子的復合區(qū)域，進而調(diào)整器件的發(fā)光顏色，并研究其發(fā)光性能。實驗表明:對于發(fā)光

3、面積為3cm2的器件，當BPhen厚度為6nm時，器件的最大效率為24.35cd/A，最高亮度為11270cd/m2（在16V時），且綠光和紅光波峰具有相當接近的強度，有效地調(diào)整了器件顏色。間隔層對雙發(fā)光層載流子的傳輸和復合的影響，對雙發(fā)光層白光有機電致發(fā)光器件的制備有一定的借鑒意義。
　　(2)研究了雙發(fā)光層間加入過渡層對有機電致發(fā)光器件發(fā)光性能的影響。實驗制備的器件發(fā)光層結(jié)構(gòu)為CBP∶10vol％R-4B/CBP∶10vol％

4、 GIr110vol％R-4B/CBP∶10vol％GIr1。同時制備的對比器件發(fā)光層結(jié)構(gòu)為CBP∶10vol％R-4B/CBP∶10vol％GIr1。為了研究不同的發(fā)光層結(jié)構(gòu)對黃光器件發(fā)光性能的影響，本文設計了發(fā)光層結(jié)構(gòu)分別為CBP∶10vol％GIr1/CBP∶10vol％GIr110vol％R-4B/CBP∶10vol％R-4B和CBP∶10vol％GIrl/CBP∶10vol％R-4B兩組對比器件結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，在對比器件發(fā)光層

5、界面中加入過渡層顯著地提高了發(fā)光亮度和發(fā)光效率，新型器件在電流密度為40.29mA/cm2時，亮度和發(fā)光效率分別達到了11120cd/m2與27.59cd/A，較未加入過渡層的器件分別提高了265％和56.18％。分析原因是過渡層的加入消除了原器件發(fā)光層有機材料界面由于嚴格的界面效應而造成的界面缺陷，增加了載流子傳輸速率與激子的復合效率，從而提升了器件的發(fā)光性能。
　　(3)在黃光器件過渡層的基礎上，制備了雙發(fā)光層的三波段白光器件

6、，通過調(diào)整藍光的摻雜比例，得到性能良好的全磷光白光器件。所制備得全磷光白光器件，當電流密度為0.56mA/cm2時，器件的電流效率達到26.7cd/A。器件色坐標穩(wěn)定，色坐標隨電壓漂移范圍在0.03內(nèi)，在5V，10V，15V時，器件的色坐標分別為(0.34，0.35)，(0.33，0.36)，(0.31，0.38)，所制備的全磷光的白光器件實現(xiàn)了穩(wěn)定的白光發(fā)射，同時得到了可觀的發(fā)光效率和亮度。通過合適的藍光染料摻雜比例可以實現(xiàn)主客體之間

7、良好的能量傳遞，從而提升載流子的復合幾率。
　　(4)使用TCTA和TmPyPB相互摻雜組成作為雜化白光OLED的連接層，并制備了高性能的雜化白光器件。所制備的雙色雜化白光OLED最大電流效率和功率效率分別為:28.3cd/A和22.1lm/W。所制備的三色雜化白光器件最大電流效率和功率效率分別為19.9cd/A和15.1lm/W。所制備的三色雜化白光器件其顯色指數(shù)大于75，達到了商業(yè)照明的要求。另外，所制備的三色雜化白光器件和雙