空穴直接注入型OLED器件的载流子传输与发光特性研究

发布时间：2017-10-11 13:13

  本文关键词：空穴直接注入型OLED器件的载流子传输与发光特性研究

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【摘要】：本文基于铱金属配合物有机磷光发光材料,设计并验证了空穴直接注入型器件这一较为新颖的器件结构,研究了其载流子的传输特性和发光性能。具体涉及到的材料为(t-bt)2Ir(acac)和Ir(ppy)3。首先研究的是黄色磷光铱金属配合物材料(t-bt)2Ir(acac)。利用结构ITO/(t-bt)2Ir(acac)/TCTA/TPBi:FIrpic/TPBi/Mg:Ag,证明了(t-bt)2Ir(acac)具有空穴传输能力和空穴注入能力。在此基础上,将(t-bt)2Ir(acac)应用在空穴直接注入型器件结构上,通过调节发光层客体材料掺杂比,发现器件性能随着掺杂比例的升高而先增后减,最后制得最优掺杂比为10%的器件,说明在磷光电致发光器件中,客体材料的浓度是十分微妙的,在设计器件时要考虑到性能的平衡,在满足发光要求的同时,避免过强的三重态三重态湮灭效应,具体结构是ITO/CBP:(t-bt)2Ir(acac)(50%)/CBP:(t-bt)2Ir(acac)(x%)/TPBi/Mg:Ag x=5,10,15,20。最后采用双发光层结构来进行研究,制得高效率的双发光层器件,其具有39294 cd/m2的最大亮度,38.22 cd/A的最大电流效率和20.85 lm/W的最大功率效率。具体结构为ITO(150nm)/CBP:(t-bt)2Ir(acac)(50%)/CBP:(t-bt)2Ir(acac)(10%)/TPBi:(t-bt)2Ir(acac)(10%,x nm)/TPBi(40-x nm)/Mg:Ag,x分别为10,20,30和40。接下来是对另一种铱金属配合物Ir(ppy)3的研究,首先通过验证实验确定了Ir(ppy)3的空穴直接注入能力。接着,通过调整在空穴直接注入层中的客体材料掺杂比,来研究空穴直接注入层中客体材料的浓度对器件整体性能的影响,具体为采用结构:ITO/CBP:Ir(ppy)3(x%)/CBP:Ir(ppy)3(10%)/TPBi/Mg:Ag,x=5,10,15和20。实验中得到的器件效率随着掺杂浓度的升高而升高,在达到20%的浓度时具有最好的器件性能,其三项参数分别为:35346 cd/m2的最大亮度,36.23 cd/A的最大电流效率和18.85 lm/W的最大功率效率。说明空穴直接注入型器件的空穴直接注入层中的客体材料浓度需要大大高于普通发光层中的掺杂浓度,以满足载流子注入传输的功能。最后采用了不同的空穴直接注入层主体材料来进行实验,在器件的空穴直接注入层分别采用了TCTA和TPBi作为主体材料,器件性能差别很小。这说明了,是其中的客体掺杂材料对空穴直接注入层性能起到决定性影响,这也再一次证明了是空穴直接注入层中的Ir(ppy)3起到了注入空穴和传输空穴的作用。
【关键词】：磷光 OLED 空穴直接注入 铱金属配合物 载流子传输
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN383.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 OLED研究背景10
• 1.2 OLED研究历程回顾及发展状况10-14
• 1.3 OLED的应用领域14-15
• 1.4 OLED技术与LCD技术的优缺点对比15-16
• 1.5 本论文的研究意义及研究工作16-18
• 1.5.1 课题研究意义16-17
• 1.5.2 论文章节安排17-18
• 第二章 有机磷光电致发光器件基础18-30
• 2.1 有机电致发光原理与磷光发光特点18-20
• 2.1.1 有机电致发光原理18-19
• 2.1.2 有机磷光发光原理与特性19-20
• 2.2 电致发光器件结构介绍20-22
• 2.2.1 单层器件结构20
• 2.2.2 双层器件结构20-21
• 2.2.3 三层器件结构21
• 2.2.4 多层器件结构21-22
• 2.2.5 掺杂层结构22
• 2.3 有机磷光电致发光器件的材料22-29
• 2.3.1 有机磷光材料简介22-25
• 2.3.2 电致发光器件的选材25-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 有机电致发光器件的制备与测试30-34
• 3.1 有机电致发光器件的制备30-32
• 3.1.1 器件制备流程30-31
• 3.1.2 电致发光器件阳极的预处理31-32
• 3.2 器件的测试32-33
• 3.2.1 器件的测试方法32
• 3.2.2 器件的关键参数32-33
• 3.3 本章小节33-34
• 第四章 黄色磷光空穴直接注入型OLED器件的研究34-47
• 4.1 黄色磷光材料的空穴直接注入特性研究34-37
• 4.1.1 器件结构设计34-35
• 4.1.2 器件制备与测试35-36
• 4.1.3 实验结果及分析讨论36-37
• 4.2 不同客体材料掺杂浓度对黄色磷光空穴直接注入器件性能的影响37-41
• 4.2.1 器件结构设计37-38
• 4.2.2 器件制备与测试38-39
• 4.2.3 实验结果及分析讨论39-41
• 4.3 双发光层黄色磷光空穴直接注入器件的研究41-46
• 4.3.1 器件结构设计41
• 4.3.2 器件制备与测试41-42
• 4.3.3 实验结果及分析讨论42-46
• 4.4 本章小节46-47
• 第五章 绿色磷光空穴直接注入型OLED器件的研究47-58
• 5.1 绿色磷光材料的空穴直接注入特性研究47-50
• 5.1.1 器件结构设计47-48
• 5.1.2 器件制备与测试48-49
• 5.1.3 实验结果及分析讨论49-50
• 5.2 不同掺杂比对绿色磷光空穴直接注入器件性能的影响50-53
• 5.2.1 器件结构设计50-51
• 5.2.2 器件制备与测试51-52
• 5.2.3 实验结果及分析讨论52-53
• 5.3 不同主体材料对绿色磷光空穴直接注入器件性能的影响53-56
• 5.3.1 器件结构设计54
• 5.3.2 器件制备与测试54-55
• 5.3.3 实验结果及分析讨论55-56
• 5.4 本章小节56-58
• 第六章 总结与展望58-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-68
• 攻读硕士期间的研究成果68-69

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本文编号：1012706