周期性发光层结构的蓝色磷光有机发光器件的研究

发布时间：2017-04-29 17:14

  本文关键词：周期性发光层结构的蓝色磷光有机发光器件的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：有机材料的电致发光现象自发现以来一直备受关注,是下一代显示器及照明光源强有力的竞争者。其中蓝色有机发光器件是全彩显示和照明用白光的重要组成部分。虽然蓝色磷光有机材料比蓝色荧光有机材料发光效率更高,但是蓝色磷光有机材料稳定性差,发光光谱存在肩峰,并且强度随电压的改变发生变化,导致光谱的稳定性差。而国内外科研工作者长期致力于蓝色有机发光器件器件的效率及新型有机蓝光材料的合成,很少有人关注光谱的稳定性问题。本文从蓝色磷光有机发光器件结构设计出发,通过制备周期性发光层结构来改善蓝光有机发光器件。1.对红色、黄色及蓝色磷光有机材料的发光光谱进行对比,发现蓝色磷光的发光光谱的肩峰明显,并且随电压增加而变化,光谱稳定性差。通过分析和研究,发现随着波长变短,主峰来源的金属-配体电荷转移态的激子寿命变长,不能及时消耗激子,使得肩峰来源的电子振动发光带的辐射几率增加。2.通过对发光层内插入掺有FIrpic的Ir(ppz)_3薄层结构的器件进行研究。发现插入Ir(ppz)_3:FIrpic层的器件的效率变高。并对插入薄层数量进行了研究,其中最大电流效率从16.55cd/A提高到20.70cd/A,最大功率效率从14.85lm/W提高到16.95lm/W。在5000 cd/m2亮度下,无Ir(ppz)_3薄层结构的器件的电流效率和功率效率的滚降(Roll-Off)分别为39.88%和62.09%,而带有Ir(ppz)_3薄层结构的器件中最小的电流效率和功率效率滚降分别为8.88%和26.26%。同时,Ir(ppz)_3层数量越多,光谱越稳定。色坐标的最小变化为(±0.0011,±0.0024)。3.通过单载流子器件的分析发现将Ir(ppz)_3插入m CP中并利用LUMO与HOMO能级差产生了对电子的阻挡和空穴的束缚作用,减缓载流子在发光层内某一位置的堆积,从而减少淬灭、削弱滚降。同时,减少了激子的堆积,使得金属-配体电荷转移态没有及时辐射消耗的激子浓度降低,减小了振动电子发光带的辐射跃迁几率,缓解了肩峰随电压增加而变化的问题。4.分别对以Ir(ppz)_3和m CP为母体的蓝色磷光有机蓝光器件进行了分析,发现以Ir(ppz)_3作为母体的器件发光效率低于以m CP为母体的器件。证明了插入Ir(ppz)_3:FIrpic层器件效率的提高并不是因为Ir(ppz)_3更适合作为FIrpic母体造成的。5.通过对m CP和Ir(ppz)_3单载流子器件的分析,发现Ir(ppz)_3的电子迁移率低于m CP以及Ir(ppz)_3的空穴迁移率略大于m CP。也证明了Ir(ppz)_3不适合单独作为母体。6.对插入Ir(ppz)_3后发光层内载流子和激子的分布进行了研究,发现器件效率的提高主要是因为Ir(ppz)_3/m CP界面对电子的阻挡及空穴的限制引起的。也揭示了发光区内载流子的分布情况。
【关键词】：有机电致发光器件 载流子分布 金属-配体电荷转移 振动电子发光带 周期性发光层
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN383.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-23
• 1.1 引言10-11
• 1.2 OLED的国内外进展及产业化发展11-14
• 1.2.1 OLED的国内外进展11-12
• 1.2.2 OLED的产业化发展12-14
• 1.3 OLED的物理机制14-20
• 1.3.1 单线态与三线态14-15
• 1.3.2 吸收与发射15-16
• 1.3.3 荧光与磷光16-17
• 1.3.4 有机半导体的能带理论17-19
• 1.3.5 载流子注入模型和传输模型19-20
• 1.4 OLED的工作原理及优势20-22
• 1.4.1 OLED的工作原理20-21
• 1.4.2 OLED的优势21-22
• 1.5 本文研究内容22-23
• 第2章 蓝色有机发光器件(BOLED)的研究23-31
• 2.1 BOLED的意义23
• 2.2 BOLED的进展23-25
• 2.3 蓝色磷光OLED存在的问题25-29
• 2.4 改善蓝色磷光OLED效率以及光谱稳定性的方法29-31
• 第3章 周期性发光层结构蓝色磷光OLED的研究31-63
• 3.1 实验材料、器件制作及测试仪器31-32
• 3.2 带有Ir(ppz)_3薄层的周期性发光层结构的蓝色磷光OLED的研究32-42
• 3.2.1 器件结构及实验结果的分析32-38
• 3.2.2 单载流子器件的结构及实验结果分析38-42
• 3.3 mCP及Ir(ppz)_3作为母体的蓝色磷光OLED的研究42-50
• 3.3.1 器件结构及实验结果的分析42-46
• 3.3.2 单载流子器件的结构及实验结果的分析46-50
• 3.4 带有Ir(ppz)_3薄层结构的器件发光层内载流子及激子分布的研究50-59
• 3.5 本章小结59-63
• 第4章 总结63-64
• 参考文献64-71
• 作者简介及研究生期间的科研成果71-72
• 致谢72

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张正法;唐振方;叶长江;;发光层厚度对有机电致发光器件性能的影响[J];科学技术与工程;2006年01期

2 李红燕;张玉祥;张宏科;王水俊;;采用双发光层制作白色有机电致发光器件的工艺研究[J];液晶与显示;2007年01期

3 王立忠;孟昭晖;丛林;韩强;王广德;胡乃香;;发光层厚度比对有机电致发光器件性能的影响[J];山东交通学院学报;2008年04期

4 李建丰;孙硕;欧谷平;张福甲;;单发光层结构的白色有机电致发光器件的研究[J];功能材料;2008年03期

5 路林;廖英杰;刘记忠;魏斌;张建华;;高效率和色稳定性的双超薄发光层的黄光有机电致发光器件[J];光谱学与光谱分析;2010年08期

6 丁桂英;王立忠;韩强;常喜;黄涛;姜文龙;;一种新的多发光层白色有机电致发光器件[J];光电子.激光;2011年01期

7 刘卫民;;在玻璃平面低压汞蒸汽放电灯中形成发光层的方法[J];发光快报;1988年Z1期

8 王洪梅;王双;肖心明;王宇;孙东殊;杨姗姗;姜文龙;汪津;;高效率双发光层结构白色荧光有机电致发光器件[J];半导体光电;2013年06期

9 张晓波;曹进;委福祥;蒋雪茵;张志林;朱文清;许少鸿;;发光层厚度变化的高效红色有机电致磷光器件[J];物理学报;2006年01期

10 程宝妹;邓振波;徐登辉;肖静;;周期性多发光层结构单色有机电致发光器件的研究[J];光电子.激光;2007年08期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 贾勇;邓振波;陈征;;发光层中薄层的插入对有机电致发光器件性能的影响[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年

2 叶俊;郑才俊;张晓宏;;高效荧光/磷光杂化白光OLED材料与器件[A];中国化学会第28届学术年会第11分会场摘要集[C];2012年

3 王月飞;;LED用于照明的散热、配光及光色的分析[A];海峡两岸第十五届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C];2008年

4 朱德喜;叶辉;高军;刘旭;;聚合物电致发光器件中绝缘层对阴极的影响及计算模型[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

5 朱德喜;叶辉;高军;刘旭;;聚合物电致发光器件中阴极绝缘层的影响及计算模型[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 贾婧;新型高效“冷光源”填补国内节能空白[N];科技日报;2007年

2 许伟邋王坚;OLED：显示性能优异 研发尚待深入[N];中国电子报;2007年

3 罗清岳;无机EL发展及技术状况（上）[N];电子资讯时报;2006年

4 王迅;长春应化所制备出高效稳定的全荧光型白光OLED[N];中国有色金属报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 刘胜强;白光有机电致发光器件的光学仿真与性能研究[D];电子科技大学;2016年

2 赵娟;高性能白色磷光有机电致发光器件的研究[D];电子科技大学;2016年

3 于建宁;基于荧光与磷光复合的白光有机电致发光器件研究[D];上海大学;2013年

4 苗艳勤;高色稳定性荧光/磷光白光有机电致发光器件的结构设计及性能研究[D];太原理工大学;2015年

5 吴清洋;互补色白光有机电致发光器件及其色稳定性研究[D];吉林大学;2013年

6 赵波;量于阱结构和热活化延迟荧光WOLED的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年

7 宋丹丹;磷光OLEDs的效率和效率roll-off特性的影响因素及改进方法[D];北京交通大学;2011年

8 张颖芳;蓝色和白色有机电致发光器件的研究[D];吉林大学;2006年

9 丁邦东;稠环芳烃材料在有机电致发光器件中的应用研究[D];上海大学;2009年

10 林华平;有机电致发光器件及发光机理的研究[D];上海大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 谢莉莎;高效有机发光二极管的研究[D];北京化工大学;2015年

2 苏彦新;白光有机电致发光器件的性能研究[D];电子科技大学;2015年

3 向东旭;基于MADN:DPAVBi掺杂体系的蓝光与白光有机发光二极管的研究[D];兰州大学;2015年

4 郭立元;基于C^N=N结构的黄/橙光铱配合物材料设计/合成及其OLED/WOLED研究[D];南京邮电大学;2015年

5 叶静芳;基于激发态内质子转移的聚集发光化合物二元互补色单发光层WOLED的研究[D];南京邮电大学;2015年

6 石鑫栋;高效率顶发射有机发光二极管的理论仿真与实验研究[D];上海交通大学;2015年

7 梁续旭;双发光层结构蓝色磷光有机电致发光器件及其发光机制的研究[D];吉林大学;2016年

8 穆晓龄;发光层内载流子平衡对蓝色磷光有机发光器件性能改善的研究[D];吉林大学;2016年

9 曲加伟;周期性发光层结构的蓝色磷光有机发光器件的研究[D];吉林大学;2016年

10 陈苏杰;载流子传输特性对基于铱化合物磷光有机电致发光器件的影响[D];电子科技大学;2011年

  本文关键词：周期性发光层结构的蓝色磷光有机发光器件的研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：335301