利用双激子阻挡层制备高效蓝光发光二极管
发布时间：2021-04-11 01:14
目前,有机发光二极管（Organic light-emitting diodes,OLEDs）由于其效率高、超薄、可弯曲、色域广等优点被广泛运用于平板显示和固态照明技术,但是性能的提高方面仍能存在挑战。尤其是实现高效率、高稳定性的蓝色有机发光二极管仍然是科学研究的重点。与蓝色荧光OLEDs和蓝色热延迟荧光OLEDs相比,蓝色磷光OLEDs由于能够充分利用单重态激子和三重态激子在理论上能够实现100%的内量子效率而备受关注。本论文选用蓝色磷光材料FCNIrpic和FIr6做为发光材料,在发光层的两侧使用三重态激子能量较高的材料来作为电荷传输层,利用真空热蒸发技术制备高效率的蓝色磷光OLEDs,从而研究双激子阻挡层对蓝色发光器件性能的提高程度。另外,为了解器件发光过程中电荷和激子的相互作用,我们还制备了单极空穴/电子器件,研究它的光致发光特性。本论文主要内容如下:（1）第一章主要介绍有机发光二极管和蓝色OLEDs的发展过程和发光机理,系统的分析蓝色有机发光二极管的应用价值,再详尽的阐述本论文的立题依据和研究意义。（2）第二章介绍样品的制作过程和测量方法。主要包括基片的清洗、旋涂仪的使用、有...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OLED的器件结构示意图
压驱动下，空穴从器件的阳极(ITO基片)注入到空穴传输层再从空穴传输层注入发光层；电子从器件的阴极(金属电极)注入电子传输层再从电子传输层注入发光层，电子和空穴在发光层相遇复合而释放出能量，并将能量传递给有机发光物质的分子，发光物质受到激发后从基态跃迁到激发态，当受激分子从激发态回到基态时产生可见光，辐射光可从透明的ITO玻璃处发出，就是我们所看到的有机发光二极管发射出来的光，具体发光过程如图1-2所示。整个过程主要分为5各部分：载流子的注入、载流子的传输、载流子的复合、激子的退激发光，具体为：图1-2OLED的发光过程示意图
西南大学硕士学位论文6图1-3荧光和磷光示意图根据自旋统计理论，器件以载流子注入方式形成激子时，处于激发态的HOMO和LUMO能级中的两个电子的自旋组合存在四种分布，其中三种为三重态激子，一种为单重态激子。如果不能利用三重态激子发光，那么器件发光的发光效率就只有注入能量的25%。1998年，美国普林斯顿大学的M.Baldo和S.Forrest研究小组[9]的磷光有机发光二极管实验解决了三重态激子的利用问题。磷光有机分子中含有重金属原子，这种重金属原子由于自旋轨耦合效应提高了分子内电子自旋翻转的跃迁概率，从而提高系间窜越概率，在磷光有机发光二极管的发光过程中，处于基态的磷光分子被激发到激发单重态S1上和激发三重态T1上。由于激发态能量不稳定，所以电子会从激发态回到基态，这个过程包括两个部分：第一个部分是激发单重态上的电子从S1态回到基态，发射出荧光；另一部分是激发单重态的电子经过系间窜越从S1态跃迁到三重态T1上，再从T1态辐射跃迁到基态发出磷光，具体的过程如图1-4所示。图1-4磷光有机发光二极的系间窜越过程本文选择含重金属铱配合物(Ir)的蓝色磷光材料做为器件的发光材料。我们知道蓝色磷光发光材料的三重态激子能量较大，且三重态激子的寿命较长(一般在微秒至毫秒数量级)，所以使用蓝色磷光材料作为发光层的材料，很容易导致三重态激子-三重态激子的淬灭。因此，在制备蓝色磷光有机发光二极管时，我们一般采用共掺的方式将蓝光发光材料(客体材料)掺杂在合适的主体材料中，选择的主体材料的三重态激子能量要比客体材料的三重态激子要高，并且主体材料的LUMO能级要比客体材料高，HOMO能级要比客体材料的低。这种情况下，当电荷到达发
【参考文献】：
期刊论文
[1]OLED显示器件在车载应用上的机遇和挑战[J]. 庄筱磊,黄伟,刘春平,丁文斌,章孝淼,张彧. 汽车实用技术. 2015(07)
[2]OLED照明技术及应用进展[J]. 刘飞,李晓,封小华. 照明工程学报. 2014(03)
[3]全球OLED产业发展现状及趋势[J]. 张军杰,杨铸. 现代显示. 2010(06)
硕士论文
[1]蓝色荧光有机发光二极管器件性能研究[D]. 崔璨.北京交通大学 2019
[2]OLED技术在照明产品造型设计中的应用研究[D]. 王文静.华东理工大学 2013
本文编号：3130673
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OLED的器件结构示意图
压驱动下，空穴从器件的阳极(ITO基片)注入到空穴传输层再从空穴传输层注入发光层；电子从器件的阴极(金属电极)注入电子传输层再从电子传输层注入发光层，电子和空穴在发光层相遇复合而释放出能量，并将能量传递给有机发光物质的分子，发光物质受到激发后从基态跃迁到激发态，当受激分子从激发态回到基态时产生可见光，辐射光可从透明的ITO玻璃处发出，就是我们所看到的有机发光二极管发射出来的光，具体发光过程如图1-2所示。整个过程主要分为5各部分：载流子的注入、载流子的传输、载流子的复合、激子的退激发光，具体为：图1-2OLED的发光过程示意图
西南大学硕士学位论文6图1-3荧光和磷光示意图根据自旋统计理论，器件以载流子注入方式形成激子时，处于激发态的HOMO和LUMO能级中的两个电子的自旋组合存在四种分布，其中三种为三重态激子，一种为单重态激子。如果不能利用三重态激子发光，那么器件发光的发光效率就只有注入能量的25%。1998年，美国普林斯顿大学的M.Baldo和S.Forrest研究小组[9]的磷光有机发光二极管实验解决了三重态激子的利用问题。磷光有机分子中含有重金属原子，这种重金属原子由于自旋轨耦合效应提高了分子内电子自旋翻转的跃迁概率，从而提高系间窜越概率，在磷光有机发光二极管的发光过程中，处于基态的磷光分子被激发到激发单重态S1上和激发三重态T1上。由于激发态能量不稳定，所以电子会从激发态回到基态，这个过程包括两个部分：第一个部分是激发单重态上的电子从S1态回到基态，发射出荧光；另一部分是激发单重态的电子经过系间窜越从S1态跃迁到三重态T1上，再从T1态辐射跃迁到基态发出磷光，具体的过程如图1-4所示。图1-4磷光有机发光二极的系间窜越过程本文选择含重金属铱配合物(Ir)的蓝色磷光材料做为器件的发光材料。我们知道蓝色磷光发光材料的三重态激子能量较大，且三重态激子的寿命较长(一般在微秒至毫秒数量级)，所以使用蓝色磷光材料作为发光层的材料，很容易导致三重态激子-三重态激子的淬灭。因此，在制备蓝色磷光有机发光二极管时，我们一般采用共掺的方式将蓝光发光材料(客体材料)掺杂在合适的主体材料中，选择的主体材料的三重态激子能量要比客体材料的三重态激子要高，并且主体材料的LUMO能级要比客体材料高，HOMO能级要比客体材料的低。这种情况下，当电荷到达发
【参考文献】：
期刊论文
[1]OLED显示器件在车载应用上的机遇和挑战[J]. 庄筱磊,黄伟,刘春平,丁文斌,章孝淼,张彧. 汽车实用技术. 2015(07)
[2]OLED照明技术及应用进展[J]. 刘飞,李晓,封小华. 照明工程学报. 2014(03)
[3]全球OLED产业发展现状及趋势[J]. 张军杰,杨铸. 现代显示. 2010(06)
硕士论文
[1]蓝色荧光有机发光二极管器件性能研究[D]. 崔璨.北京交通大学 2019
[2]OLED技术在照明产品造型设计中的应用研究[D]. 王文静.华东理工大学 2013
本文编号：3130673
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