新型有机AT电子传输材料性质及其对有机电致发光器件性能的影响

发布时间：2020-11-17 10:01

　　 有机电致发光器件(organic light-emitting diode,OLED)中空穴和电子这两种载流子的迁移率有非常大的差别,电子的迁移率小于空穴的迁移率,因此提高器件的电子注入及传输能力一直是OLED研究领域中的一个重要方向。基于本实验团队研发的一系列具有电子传输性能的新型有机AT电子传输层(ETL)材料,本文表征分析了这一系列电子传输材料的物理性质以及化学性质,并研究了其载流子传输性能;将其应用在磷光有机电致发光器件(PHOLED)中,提高了器件的性能以及稳定性。本论文主要的研究工作为:(1)首先对新型AT系列有机ETL材料的性能进行表征及分析,包括热稳定性、能级结构和载流子迁移率特性。分析结果表明AT414的性能相对更优良,玻璃转化温度达到了 171.07℃,且具有较高的电子亲和势和较高的载流子迁移率,在电场强度为E=106V/cm的条件下其电子迁移率为7.4394×10-3 cm2/(V·s),是一种较好的电子传输材料。(2)其次研究了基于不同AT ETL材料电致发光器件的性能。器件以双极性材料E228为主体材料,MG05为客体材料,分别采用四种不同AT电子传输层材料AT412、AT414、AT418、AT420,并以传统电子传输材料Alq3做对比,制备了不同结构的绿光PHOLED器件。研究结果发现,采用具有较高玻璃转化温度、电子亲和势和电子迁移率的AT414电子传输材料,电致发光器件性能最好。在此基础上,利用Liq掺杂AT414进一步提升电子注入和传输性能,研究了不同Liq掺杂浓度对器件性能的影响。发现当Liq掺杂浓度为50%时,获得了最佳的器件性能:在20mA/cm2电流密度下,器件亮度达到11090cd/m2,电流效率为55.45 cd/A,开启电压为2.2V;随着Liq掺杂浓度的增大,器件的开启电压不断降低。此外,Liq掺杂进其他电子传输层材料AT412、AT414、AT418、AT420,器件的开启电压得到明显的改善。器件性能的提升说明Liq掺杂电子传输层可提高其导电性,降低电子的注入势垒,因此降低了器件的开启电压,使得器件在效率和亮度方面都有一定程度的提高。
【学位单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN383.1
【部分图文】：

研究指明了方向，奠定了理论基础。１９８７年，美国柯达公司的邓青云（Ｃ．Ｗ．?Ｔａｎｇ）??博士和Ｖａｎｓｌｙｋｅ［４］开发出ＯＬＥＤ器件让人们看到了?ＯＬＥＤ技术能够向实用化迈进??的希望。这款ＯＬＥＤ器件所用结构如图１－１所示，其在驱动电压小于１０?Ｖ的情况??下，达到１０００?ｃｄ／ｍ２的亮度水平，功率效率达到１．５?ｌｍ／Ｗ。该ＯＬＥＤ器件由两端??的电极材料和夹在其中的有机材料构成，类似三明治的结构。其阳极材料采用ＩＴＯ??玻璃，而Ｍｇ：?Ａｇ合金则作为阴极材料使用。有机材料采用的则是８－羟基喹啉铝??（Ａｌｑ３）和芳香族二胺（ＨＴＭ２）的组合，其中ＨＴＭ２作为空穴传输层材料。Ａｌｑ３具有??良好的电子传输性能，所以其作为电子传输层使用。同时，由于Ａｌｑ３具有较高的??荧光效率，所以其还承担了另外一个功能一作为发光层。这种“三明治”型的器??件结构，在设计的时候考虑到了有机材料的能级与正负电极的功函数之间的差异，??引入了电子传输层和空穴传输层

并且推出了一系列的商业化产品。??以下列举了国内外一些公司对ＯＬＥＤ显示技术的最新应用产品：??图１－２为三星公司２０１８年展示的一款超薄的ＯＬＥＤ透明电视，当我们关上电??视机，其屏幕犹如一块透明的玻璃；打开电视时，我们就会立马看到屏幕。??ＨＨＨＩ?Ｈ??图１－２三星公司展示的ＯＬＥＤ?“透明电视”??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?ＯＬＥＤ?＂ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ?ＴＶ＂?ｄｉｓｐｌａｙｅｄ?ｂｙ?ｔｈｅ?Ｓａｍｓｕｎｇ??图１－３为２０１８年索尼最新款４Ｋ?ＯＬＥＤ电视机，采用的是ＬＧ?Ｄｉｓｐｌａｙ的４Ｋ??ＯＬＥＤ屏幕。??图１－４为国产手机华为ｍａｔｅｌＯ?ｐｒｏ，于２０１７年１２月份上市，该手机屏幕采用??的是６．０?ｉｎｃｈ的ＯＬＥＤ屏。??４??

并且推出了一系列的商业化产品。??以下列举了国内外一些公司对ＯＬＥＤ显示技术的最新应用产品：??图１－２为三星公司２０１８年展示的一款超薄的ＯＬＥＤ透明电视，当我们关上电??视机，其屏幕犹如一块透明的玻璃；打开电视时，我们就会立马看到屏幕。??ＨＨＨＩ?Ｈ??图１－２三星公司展示的ＯＬＥＤ?“透明电视”??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?ＯＬＥＤ?＂ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ?ＴＶ＂?ｄｉｓｐｌａｙｅｄ?ｂｙ?ｔｈｅ?Ｓａｍｓｕｎｇ??图１－３为２０１８年索尼最新款４Ｋ?ＯＬＥＤ电视机，采用的是ＬＧ?Ｄｉｓｐｌａｙ的４Ｋ??ＯＬＥＤ屏幕。??图１－４为国产手机华为ｍａｔｅｌＯ?ｐｒｏ，于２０１７年１２月份上市，该手机屏幕采用??的是６．０?ｉｎｃｈ的ＯＬＥＤ屏。??４??
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本文编号：2887374