热激发延迟荧光OLED中激子行为对器件稳定性的影响研究

发布时间：2021-01-13 22:28

　　有机电致发光二极管（OLED）具有高效率、宽视角、高对比度、快速响应、质量轻、大面积均匀发光、可实现柔性显示等独特优点而在固态光源和全彩显示的背光源领域有广泛应用前景。制备OLED的材料主要有荧光材料、磷光材料和热激发延迟荧光（TADF）材料。由于受电子自旋统计的限制,荧光材料是单重态（S₁）激子发光,其器件的内量子效率最大不超过25%,功率效率（PE）较低。磷光材料能够有效的俘获单重态和三重态（T₁）激子而辐射发光,实现100%的内量子效率,但磷光发光材料的稳定性较差,导致器件的寿命无法满足实际应用的要求。热激发延迟荧光材料不含贵金属且具有较小的单重态和三重态能量差(ΔE_ST),其三重态激子可以反向系间窜越（RISC）到单重态,得到较高产量的单重态荧光,最终实现100%的内量子效率,近来备受青睐。目前,基于热激发延迟荧光材料制备的单色光OLED外量子效率（EQE）已接近或超过30%,但是,蓝光、红光热激发延迟荧光材料及器件在满足高效率的同时器件的亮度低、稳定性差,成为影响TADF OLED产业化的瓶颈之一。本文采用蓝色... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

OLED在实际生活中的应用示意图

14到基态，其失活过程还包括系间窜越（（IntersystemCrossing，ISC））和内转换（InternalConversion，IC）等。系间窜越指激发态分子通过无辐射跃迁从单重激发态到达三重激发态。如图2.1，如果S1和T1之间有很好的耦合，激子会从S1通过系间窜越过渡到T1。内转换指激发态分子通过无辐射跃迁回到相同自旋多重态低势能面的过程，内转换过程中伴随着能量损耗。图2.1分子内荧光、磷光发射过程示意图（F为荧光，P为磷光，IC为内转换，VR为振动弛豫，ISC为系间窜越，NR为非自发辐射）在OLED器件中，有些小分子材料直接用作发射体会产生严重的浓度淬灭现象，所以这些材料一般不直接作为发光层，而是采用主客体发光体系的结构，即将能量较小的客体掺杂在能量较大的主体材料中，由主体材料传递给客体材料来发光。在主客体发光体系中主要有两种发光机制。1、能量转移能量转移又分为Frster能量转移和Dexter能量转移[54]（具体过程见图2.2）。Frster能量转移是指光子从一个处于激发态的分子（给体）发出，被另一个处于基态的分子（受体）吸收，其发生的概率与给体分子的荧光光谱和受体分子的吸收光谱的交叠程度成正比。它是给体与受体之间偶极子-偶极子相互作用而造成的非辐射能量转移，这种能量转移是通过光子的发射和再吸收为中介，适合距离长达4-100nm之间分子进行能量转移，因此只有单重态激子才能够发生。当一个处于激发态的分子（给体）和另一个处于基态的分子（受体）相距很近，彼此

之间电子云重叠，给体上的电子和空穴能直接迁移到邻近的受体上，完成载流子迁移的同时完成能量转移即为 Dexter 能量转移。Dexter 能量转移属近距离能量转移（分子距离在 1-2 nm 以内），该过程单重态-单重态和三重态-三重态能量转移都可以发生。 2、载流子捕获 载流子捕获就是电子和空穴直接被客体材料所捕获，在客体材料上复合形成激子，进而激发客体材料辐射光子而发光。


本文编号：2975663