溶液法制备双主体体系磷光有机电致发光器件及其瞬态特性研究

发布时间：2020-05-21 14:19

【摘要】：有机电致发光技术因其制备的OLED可取代液晶显示器LCD成为平板显示领域新一代的主流显示器而成为研究领域的关注热点,以溶液法为基础的喷墨打印技术更是推进OLED产业化的基础,本文即利用溶液法制备磷光有机电致发光器件并进行合理地优化,尤其对目前学术界与产业界亟待突破的蓝色磷光OLED,引入双主体结构体系制备高效优质的PhOLED,提高器件的性能,通过对比实验和表征分析,研究器件的发光机制,得到改善器件性能的理论支持。主要内容如下:(1)溶液法制备基于不同浓度蓝色磷光材料FIrpic的蓝光PhOLED,其掺杂浓度提高主体材料发光会减弱,主客体间能量传递渐趋完全,器件的发光完全来自客体。在浓度增大时器件的电流密度和发光亮度都随之提高,在掺杂浓度提高到15%时电流效率会呈下降趋势。验证了磷光主客体结构中掺杂浓度低时主客体分子间距大能量传递不完全导致部分主体发光,而掺杂浓度高时磷光分子存在三线态-三线态猝灭等导致效率滚降影响器件。第二节中我们制备了基于传统绿色磷光材料Ir(ppy)3和新型绿色磷光材料G的绿光PhOLED,并通过优化发光层厚度得到了Ir(ppy)3体系最大亮度24900cd/m2,最大电流效率24.4cd/A,G体系最大亮度14600cd/m2,最大电流效率 38.6cd/A。(2)将加入空穴传输层的结构与普通的标件进行对比,并将双主体结构体系引入溶液法制备的绿光PhOLED与蓝光PhOLED,得到性能改善的PhOLED。在目前亟待突破发展的蓝色磷光器件中,经混合主体的优化得到了最大亮度7410cd/m2,最大效率11.9cd/A的PhOLED。并且对于在溶液法制备手段中类似加入空穴传输层这种多层有机层旋涂会导致后一层溶解前一层而形成界面互溶的现象,双主体结构既可以实现对器件的完善又避免了产生额外的可混溶界面。(3)制备并优化了 mCBP:FIrpic结构PhOLED,并以mCBP和TCTA为双主体溶液法制备了蓝色磷光有机电致发光器件。通过对单载流子的研究发现TCTA的加入使载流子传输得到了优化。利用瞬态电致发光测试实验观察加入TCTA的双主体器件相比单主体器件达到稳态发光的时间更短,即TCTA的HOMO能级提供了一个能级梯度,拉低空穴注入层与发光层之间的注入势垒,调整空穴注入,器件更快达到稳态发光。在撤去脉冲电压时出现瞬时过冲现象并随着TCTA浓度的增加,瞬态过冲峰先减小后增大。4.3节中mCBP:TCTA 2:1时优化的器件最大电流效率为14.49cd/A,亮度1000cd/m2时仍为13.62cd/A,明显高于单主体标件。第四章通过瞬态电致发光测试手段深入研究分析,基于空穴注入和陷阱束缚载流子等微观层面为双主体优化器件给出解释,从一个全新角度为双主体体系提供理论支持。图34幅,表6个,参考文献58篇。
【图文】：

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溶液法制备双主体体系磷光有机电致发光器件及其瞬态特性研究

图１－２电压驱动下器件的能级示意图逡逑Ｆｉｇ邋１－２邋ｅｎｅｒｇｙ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｄｅｖｉｃｅ邋ｕｎｄｅｒ邋ｆｏｒｗａｒｄ邋ｂｉａｓ逡逑
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN383.1

【参考文献】