热激活延迟荧光OLED稳定性研究
发布时间：2021-08-28 00:29
以双极性材料4,4’-bis（carbazol-9-yl）biphenyl（CBP）为主体,绿色热激活延迟荧光材料（4s,6s）-2,4,5,6-tetra（9H-carbazol-9-yl）isophthalonitrile（4CzIPN）为客体,制备了一种多层有机发光二极管.通过改变4CzIPN的掺杂浓度,研究了掺杂浓度对器件光电性能及稳定性的影响,发现4CzIPN掺杂浓度为12%时器件性能最佳.通过设计正向恒流反向恒压的交流驱动电路并对交流驱动电路参数进行优化,研究了驱动方式对延迟荧光有机发光二极管寿命的影响,揭示了交流驱动参数对延迟荧光器件寿命的影响规律.研究表明,基于热激活延迟荧光的有机发光二极管在使用频率为50 Hz,反向偏压为0mV,50%占空比的交流驱动时,可获得更高的器件寿命.通过比较直流驱动和交流驱动下相同器件的寿命曲线,发现使用交流驱动时器件寿命是直流驱动时的1.5倍左右.
【文章来源】：光子学报. 2020,49(01)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
掺杂浓度对TADF-OLED性能的影响
OLED与二极管电学特性相似，当用电压源驱动时，其I-V曲线呈指数形式，很难获得恒定的正向电流强度．而当反向偏置提供恒定电流时，由于反向电阻非常大，会产生大的反向电压，从而破坏结点．文献[17]设计了一种简单的驱动有机发光器件的交流模块，该模块由一个高压混合电源组成，可以产生正向电压控制的电流脉冲，反向电压控制的电压脉冲；整个混合电源由任意波形发生器驱动，本文中选择方波输出．模块的原理如图1.输入信号Vi来自任意波形发生器，Rf,Rm,Rc是三个定值电阻，阻值分别为1kΩ，1kΩ，100Ω；放大器型号是LM324,1N4148是一种高速开关二极管，开关比较迅速．输入信号Vi直接反馈到快速高压运算放大器的正输入端，可以完全控制信号的占空比、频率以及高低电平．当输入信号Vi为正时，高速二极管1N4148阻止电阻Rf的反馈效应，该电路是一个电压控制的电流源．运算放大器调整其输出Va，使得Vc=Vi．由于通过Rf的电流为零，通过OLED的电流可表示为
图3为低亮度下不同交流参数下的寿命曲线．可以看出器件在起始亮度为2 000cd/m2左右时，在50～250Hz的频率范围内（占空比50%，反向偏压-2.5V），随着频率增大，器件寿命减少，当频率为50Hz时，可以得到最优的衰减曲线，器件寿命为176min.OLED只有在正向导通的状态下发光，因此频率越低，发光性能越好．有研究表明，当频率达到20kHz的时候几乎已经看不到发光了，这是因为当频率提高到一定的程度的时候，空穴和电子在还没有到达发光层之前便在交流负半周期的反向偏压作用下向相反的方向运动了，大大减小了载流子复合的机率，使发光效率降低[20]．假如频率低于人眼的暂留频率24Hz，会造成显示屏的闪烁现象．本文选取了从50～250Hz频率范围测试器件寿命，发现频率变化情况下，器件寿命和发光性能的变化是一致的，但是整体差别并不大，一是因为选取的频率区间不大，二是因为随着亮度的增加，器件流明效率受频率的影响越低[21].OLED器件中存在一些杂质离子和电偶极子，在正向电场下，会形成一个与外加电场相反的内建电场，从而使加载在OLED器件两端的有效电场减小，因此会削弱发光，而加反向电压，利用内建电场的削弱，使得有效电场增加，这是反向电压对稳定性的正面影响．但在反向电场的作用下，到达复合区域的电子和空穴也会减少，这对发光又是不利的．由图3(b）可知，反向偏压从0～3 V变化时（占空比为50%，频率为50Hz），器件寿命整体变化不大．因此，在本文制备的器件中，反向偏压大小对器件寿命的正面影响和负面影响相当．
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机半导体照明(有机照明)研究进展[J]. 张东东,赵炎,段炼,邱勇. 中国材料进展. 2014(12)
[2]有机电致发光器件稳定性测试系统的设计与实现[J]. 张稳稳,吴朝新,朱仁龙,侯洵. 西安交通大学学报. 2011(02)
本文编号：3367411
【文章来源】：光子学报. 2020,49(01)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
掺杂浓度对TADF-OLED性能的影响
OLED与二极管电学特性相似，当用电压源驱动时，其I-V曲线呈指数形式，很难获得恒定的正向电流强度．而当反向偏置提供恒定电流时，由于反向电阻非常大，会产生大的反向电压，从而破坏结点．文献[17]设计了一种简单的驱动有机发光器件的交流模块，该模块由一个高压混合电源组成，可以产生正向电压控制的电流脉冲，反向电压控制的电压脉冲；整个混合电源由任意波形发生器驱动，本文中选择方波输出．模块的原理如图1.输入信号Vi来自任意波形发生器，Rf,Rm,Rc是三个定值电阻，阻值分别为1kΩ，1kΩ，100Ω；放大器型号是LM324,1N4148是一种高速开关二极管，开关比较迅速．输入信号Vi直接反馈到快速高压运算放大器的正输入端，可以完全控制信号的占空比、频率以及高低电平．当输入信号Vi为正时，高速二极管1N4148阻止电阻Rf的反馈效应，该电路是一个电压控制的电流源．运算放大器调整其输出Va，使得Vc=Vi．由于通过Rf的电流为零，通过OLED的电流可表示为
图3为低亮度下不同交流参数下的寿命曲线．可以看出器件在起始亮度为2 000cd/m2左右时，在50～250Hz的频率范围内（占空比50%，反向偏压-2.5V），随着频率增大，器件寿命减少，当频率为50Hz时，可以得到最优的衰减曲线，器件寿命为176min.OLED只有在正向导通的状态下发光，因此频率越低，发光性能越好．有研究表明，当频率达到20kHz的时候几乎已经看不到发光了，这是因为当频率提高到一定的程度的时候，空穴和电子在还没有到达发光层之前便在交流负半周期的反向偏压作用下向相反的方向运动了，大大减小了载流子复合的机率，使发光效率降低[20]．假如频率低于人眼的暂留频率24Hz，会造成显示屏的闪烁现象．本文选取了从50～250Hz频率范围测试器件寿命，发现频率变化情况下，器件寿命和发光性能的变化是一致的，但是整体差别并不大，一是因为选取的频率区间不大，二是因为随着亮度的增加，器件流明效率受频率的影响越低[21].OLED器件中存在一些杂质离子和电偶极子，在正向电场下，会形成一个与外加电场相反的内建电场，从而使加载在OLED器件两端的有效电场减小，因此会削弱发光，而加反向电压，利用内建电场的削弱，使得有效电场增加，这是反向电压对稳定性的正面影响．但在反向电场的作用下，到达复合区域的电子和空穴也会减少，这对发光又是不利的．由图3(b）可知，反向偏压从0～3 V变化时（占空比为50%，频率为50Hz），器件寿命整体变化不大．因此，在本文制备的器件中，反向偏压大小对器件寿命的正面影响和负面影响相当．
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机半导体照明(有机照明)研究进展[J]. 张东东,赵炎,段炼,邱勇. 中国材料进展. 2014(12)
[2]有机电致发光器件稳定性测试系统的设计与实现[J]. 张稳稳,吴朝新,朱仁龙,侯洵. 西安交通大学学报. 2011(02)
本文编号：3367411
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3367411.html
