溶液过程制备高效率OLED器件及其roll-off现象研究

发布时间：2017-08-03 12:25

  本文关键词：溶液过程制备高效率OLED器件及其roll-off现象研究

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【摘要】：有机电致发光器件(OLEDs)具有结构简单、驱动电压低,可柔性及大面积加工制备等特点被学术及工业界公认为继液晶显示技术之后的第三代光电显示技术。尤其对实现利用单线态和三线态激子获得高内量子效率的磷光OLEDs来说发展潜力可谓巨大。但目前要想实现高效率、高稳定性、低电流效率滚降(roll-off)的磷光OLED器件依然具有一定的挑战性。通过对器件内部机制的研究发现,拓宽器件内部载流子的复合区域、以及平衡电荷的注入和传输、抑制有机薄膜的结晶对器件性能的提高具有很大作用。2012年,日本科学家Adachi研究组在《Nature》杂志报道了高效率的热活化延迟荧光材料及有机电致发光器件,器件的外量子效率超过了传统荧光器件。这一发现吸引了大量科学研究者的关注。基于TADF机制的有机发光材料和OLED器件得到快速发展,单色器件的效率已达到磷光OLED器件的效率,这对于降低器件成本及加速产业化有着重要的现实意义。本论文主要研究溶液法制备具有高效率低roll-off性能的磷光OLED器件及基于TADF机制高效稳定的荧光OLED器件:1.以新型芳基芴衍生物材料(SMe FCz、DMe FCz、SMe OFCz、DMe OFCz、SFFCz、DFFCz)为主体,这些化合物表现出优秀的热稳定型、溶解性及高的三线态能级,可以被用作为RGB磷光主体材料。基于芳基芴桥连咔唑类型主体材料采用溶液加工方法制备了高性能的蓝光(DMe FC,CEmax:20.0cd/A,EQEmax:10.0%)、绿光(DMe FCz:CEmax:26.0 cd/A,EQEmax:7.8%)、红光(SMe FCz:CEmax:13.7 cd/A,,EQEmax:8.2%)。此外,基于新型主体材料采用互补色制备了高性能的单层结构的白光OLEDs器件,白光的最大电流效率高达27.1cd/A,EQE为12.0%。优异的器件性能表明芳基芴桥连咔唑的主体材料在溶液方法制备全色显示和白光磷光OLEDs领域有着重要的前景。2.以新型热活化延迟荧光(TADF)材料4Cz CNPy的白光杂化OLEDs器件及敏化红光荧光OLED器件。白光杂化采用主体材料m CP,客体染料TADF绿光材料4Cz CNPy与商业化磷光染料FIrpic,Ir(pq)2acac作为三基色杂化制备白光OLED器件获得了优异性能。考虑到TADF材料发射光谱具有更宽的光谱带,和具有较小的单线态和三线态分裂能,因此采用具有优异性能的4Cz CNPy作为荧光敏化剂,m CP做主体,DCJTB做客体染料。分别通过优化染料掺杂浓度、主体混合比例及功能层的厚度等,得到高效的红光OLED器件。该部分课题的开展,为低成本,高效率,稳定的OLED的应用提供广阔的发展前景。3.基于m CP掺杂具有电子传输能力或空穴传输能力材料作为共混主体研究了红色、蓝色磷光OLED器件roll-off的变化规律。采用器件结构ITO/PEDOT:PSS/Ir(pq)2(acac)or FIrpic:m CP:co-host/Tm Py Pb/Li F/Al,讨论了不同比例的混合主体对器件性能、电荷传输、发光光谱的影响。该部分工作,为研究高效率、高稳定性、低roll-off可溶液旋涂加工的有机电致发光器件提供了可靠的思路,也为进一步研究其他颜色的磷光OLED器件,提供了重要依据。
【关键词】：溶液旋涂法 磷光 有机发光二极管 热活化延迟荧光
【学位授予单位】：南京邮电大学
【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
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 研究背景10
• 1.2 OLEDs的发展变革10-11
• 1.3 OLEDs商业发展与应用11-12
• 1.4 OLEDs的发光原理12-16
• 1.5 溶液加工型磷光小分子OLEDs器件研究进展16-20
• 1.6 本论文的主要工作及创新点20-21
• 第二章 芳基芴衍生物主体材料的三基色及白光OLED器件的研究21-34
• 2.1 引言21-22
• 2.2 芳基芴衍生物主体材料及其磷光OLED器件的研究22-33
• 2.2.1 试剂和材料22-23
• 2.2.2 器件制备23
• 2.2.3 器件性能测试23-24
• 2.2.4 芳基芴衍生物单主体蓝光和白光磷光OLED器件24-32
• 2.2.5 芳基芴衍生物单主体红光、绿光磷光OLED器件32-33
• 2.3 本章小结33-34
• 第三章 基于TADF机制的杂化白光和敏化红光OLED器件研究34-50
• 3.1 引言34-35
• 3.2 TADF杂化白光OLED器件制备35-43
• 3.2.1 试剂和材料35-36
• 3.2.2 基于TADF杂化白光器件性能特性36-41
• 3.2.3 基于TADF杂化白光内部能量传输机制的研究41-43
• 3.3 TADF分子掺杂敏化DCJTB的红光器件43-49
• 3.3.1 试剂和材料43-44
• 3.3.2 基于TADF敏化红光器件性能的研究44-47
• 3.3.3 基于TADF敏化红光器件内部能量传输机制的研究47-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第四章 溶液加工型磷光OLED器件“roll-off”现象研究50-66
• 4.1 引言50
• 4.2 电子传输型材料辅助掺杂对器件效率滚降影响的研究50-57
• 4.2.1 试剂和材料50-51
• 4.2.2 电子传输型材料FIrpic或OXD-7 对红光器件性能的影响51-56
• 4.2.3 电子传输型材料TPBi对蓝光器件性能的研究56-57
• 4.3 空穴传输型材料辅助掺杂对器件效率滚降影响的研究57-63
• 4.3.1 试剂和材料57-58
• 4.3.2 辅助掺杂空穴传输型材料Ir(mppy)3 或TPD对红光器件性能的研究58-61
• 4.3.3 辅助掺杂空穴传输型材料TAPC对蓝光器件性能的研究61-63
• 4.4 增加激子阻挡层对器件效率的影响63-65
• 4.5 本章小结65-66
• 第五章 总结与展望66-68
• 参考文献68-72
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文72-73
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目73-74
• 致谢74

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本文编号：614404