电子传输层对有机电致发光与探测双功能器件性能的影响

发布时间：2020-06-08 14:48

【摘要】：有机双功能光电子器件兼备有机电致发光与光探测器件(Organic Light-Emitting Device and Organic Photodetector,OLED-OPD)性能,能够同时实现发光与特定波长(范围)的探测,这使得有机双功能或者多功能器件的研究越来越受到研究者的关注。目前,多功能器件的研究工作主要集中于开发新的活性层或者激子调控层材料,然而很少有研究电子传输材料对多功能器件性能影响的工作。本文使用了热延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence,TADF)材料作为双功能光电子器件的活性层,制备了具有紫外(Ultraviolet,UV)探测和电致发光(Electroluminescent,EL)性能的有机双功能光电子器件,系统地研究了基于五种不同电子传输材料对器件的紫外探测和电致发光性能的影响。具体研究内容如下:(1)基于不同电子传输材料,制备了一系列OLED-OPD双功能器件。分别采用了五种n型材料3TPYMB、Bphen、BCP、TmPyPB和TPBi作为电子传输材料,制备了基于TADF材料为活性层的OLED-OPD双功能器件,并分析了不同电子传输材料对器件探测性能的影响。通过对比,可以发现电子传输材料能级和电子迁移率能够影响光电流与暗电流的大小,进而影响器件的探测率,实现了探测率从10~9到10~(11) Jones两个数量级的变化。(2)对比了OLED-OPD双功能器件的发光性能,在能级和电子迁移率不同的情况下,研究了器件发光性能的差异。通过分析器件的电流-电压-亮度曲线、启亮电压变化趋势以及电流效率与电压的关系曲线,详细分析了电子传输层能级和电子迁移率对双功能器件发光性能的影响,实现了亮度从2499到8233 cd/m~2的三倍变化。(3)在分析能级和电子迁移率对OLED-OPD双功能器件性能影响的基础上,进一步研究了相同电子传输层的厚度不同对器件性能的影响。通过实验结果的分析,发现电子传输层厚度的变化不仅会影响器件的探测性能,还会影响器件的发光性能,并在电子传输层厚度为25 nm时,实现了最大探测率为8.0?10~(11) Jones。综上所述,本工作通过采用不同的电子传输材料,实现了电致发光与紫外探测双功能器件,研究了不同电子传输材料与传输层厚度对器件性能的影响,为拓宽多功能器件材料的选择以及器件结构的设计提供了一种方法。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN383.1

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本文编号：2703237