单层有机发光二极管的性能研究
【学位单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN383.1
【部分图文】：
南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文 第一章 绪论1988年，ChihayaAdachi以及TetsuoTsutsui等人[3]报道了第一个双异质结构的三层OLED，器件结构包括空穴传输层（HoleTransportLayer,HTL）、发光层（EmittingLayer,EML）、电子传输层（ElectronTransportLayer,ETL）以及电极，这种三明治结构为目前常用的高效率、低工作电压 OLED 器件铺平了道路。剑桥大学卡文迪什实验室的 J. H. Burroughes 等人[1]于 1990 年报道了一种基于 poly(p-phenylene) （PPV）的绿光聚合物发光器件 (PolymerLight-emittingDevice,PLED)，以 ITO 为阳极，Al 为阴极，其驱动电压约为 14V，量子效率约为 0.05%，开启了基于聚合物材料的平板显示新领域。加州大学的 Heeger[4]证实了 Burroughes 等人的结果，并证明共轭聚合物二极管的电致发光是一种更普遍的现象。
图 1.3）中制备绿光 PHOLED。结果为，基于 TAZ 的器件获得最高的 EQE（15.4%）。他们继而将客体材料换为 Ir(ppy)2(acac)，制备出 EQE 高达 19.0%的绿光器件。作者将高的量子率归因于激子直接形成在客体材料上，并且有效地被束缚在发光层中。具有电子传输性质 BAlq 也被 Tsuji 等人[52]用作主体应用在红光 PHOLED 中，器件的 EQE 为 8.6%，并且 BAlq有出色的薄膜性质和热稳定性，器件非常稳定，寿命可超过 30000 h。Chopra 等人[53]采用带隙（4.3eV），高三线态能级（3.15eV）的电子传输型主体材料 UGH2，结合高三线态能（2.98 eV），高电子迁移率（约 10-5cm2V-1s-1）的电子传输层 3TPYMB 将激子束缚在发光中，调节电荷平衡，获得了 EQE 高达 23%的蓝光 PHOLED。TPBi 也是常见的电子传输型体材料之一，其较低的 LUMO 能级（2.8eV[54]）以及 HOMO 能级（6.3eV[54]）使其在 OLED常用作电子传输层以及空穴阻挡层，其三线态能级为 2.7 eV，常用作绿光 OLED 的主体材55-57]。而电子传输型材料 TmPyPb 具有较宽的带隙（4.0eV[58]）以及较高的三线态能级（2.78[59]），适宜用作蓝光 OLED 的主体材料，如 Yonghua Chen 等人[59]利用 FIrpic 作为客体材，采用 TCTA 与 TmPyPb 共同主体制备了 EQE 高达 20.4%的蓝光 PHOLED。
图 1.3 电子传输型主体材料的分子结构继荧光、磷光材料之后，Chihaya Adachi 等人报道了新型发光材料-热活性型延迟荧光（ThermallyActivatedDelayedFluorescence，TADF）材料[65,66]，该类型材料可以实现 100%的内量子效率，被认为是继传统荧光材料和重金属配合物磷光材料之后最具有发展潜力的第三代发光材料。为了获得高效率的器件，通常采用多层器件结构[67, 68]，器件结构中包括载流子注入层，载流子传输层，发光层，以及电荷阻挡层。使用注入层的目的是为了降低注入势垒从而促进电荷注入。常用材料如 MoO3[69]作为空穴注入层以及 LiF[70]作为电子注入层，另外，同样报道了对 HTL 进行 p 掺杂或者对 ETL 进行 n 掺杂，用作注入层来降低载流子注入势垒[71, 72]。引入电荷阻挡层如空穴阻挡层（HoleBlockingLayer,HBL）和电子阻挡层（ElectronBlockingLayer,EBL）来限制发光层中的电荷载流子[73]。多层器件结构中的功能层可以将平衡的电子以及空穴注入/传输至发光层中，从而显著提高器件性能，但考虑到每个功能层的使用都增加了材料选择/匹配的困难程度，多层器件结构无疑会提高器件制备的成本，因此制备高效率简化结构
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