有机吡啶盐ASPT电致发光机理与器件研究

发布时间：2017-12-11 16:19

  本文关键词：有机吡啶盐ASPT电致发光机理与器件研究

  更多相关文章： 有机电致发光器件 红色发光材料 ASPT 掺杂体系 能量传递

【摘要】：有机电致发光器件具有对比度高、视角度宽、响应速度快、形薄而量轻等优良特性,所以在平板显示领域有着极其广泛的应用前景。红色有机发光材料的研究经历了(1)掺杂型客体发光材料,(2)辅助掺杂的掺杂型客体发光材料,(3)主体发光的非掺杂型发光材料等几个阶段。采用掺杂的方法能有效地提高红光器件的性能,但客体掺杂浓度对器件的影响非常大,使得器件制备过程变得非常复杂,同时掺杂型器件中常常会出现相分离、结晶等现象,所以理想的红色发光材料一直是电致发光器件研究的热点。本论文采用有机吡啶盐反式-4-[4’-(N-羟乙基-N-甲基氨基)苯乙烯基]-N-甲基吡啶嗡四苯硼盐(简称为ASPT)作为红色发光材料,研究了基于ASPT的电致发光器件及发光机理。主要工作包括以下几个方面：1、研究了ASPT吸收和发光特性的溶剂效应。实验结果表明ASPT吸收光谱的峰值波长随溶剂极性的增大而发生蓝移现象,荧光发射光谱的峰值波长随溶剂极性的增大而发生红移。ASPT在三氯甲烷、苯甲醇和二甲基甲酰胺三种不同极性的溶剂中都有大的斯托克斯位移(Stokes shift),并且随着溶剂极性的增大而增大。2、用真空沉积法制备了ASPT薄膜。利用ASPT紫外-可见光吸收光谱的吸收边,得到其能隙Eg为2.3eV。采用循环伏安法(CV)测得ASPT分子的最高占有分子轨道(HOMO)能级EHOMO为5.1eV,最低未占有分子轨道(LUMO)能级ELUMO为2.8eV。采用原子力显微镜(AFM)分析了不同蒸发条件对有机薄膜表面形貌和致密性的影响。3、制备了基于ASPT的单层电致发光器件,其电致发光光谱的峰值波长为610nm,发射橘红色光。研究了器件电流与电压之间的关系。在低电压时,电流与电压为线性关系,随着外加电压逐渐增大,器件的电流～电压特性满足J∝Vm+1(m1)的高幂指数关系。由于发光层材料中陷阱分布的复杂性,m的数值会随着发光层厚度的不同而发生变化。4、制备了基于ASPT的双层和三层电致发光器件。在ITO/ASPT/Alq3/Al双层器件中,由于电子传输层8-羟基喹啉铝(Alq3)的引入,提高了器件的发光性能,降低了器件的开启电压。器件中同时引入空穴传输层N,N’-二苯基-N,N’-双-(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4’-二胺(TPD)和电子传输层8-羟基喹啉铝(Alq3),在结构为ITO/TPD/ASPT/Alq3/Al的三层器件中,当电压较低时,其电致发光光谱峰值波长为560nm,随着工作电压逐渐增大,峰值波长为610nm,电压继续增大,峰值波长变成了530nm,即器件电致发光随电压增加而发生变色现象。5、利用具有空穴传输特性的聚乙烯咔唑(PVK)为主体材料,掺杂小分子ASPT作为客体材料,制备了基于ASPT:PVK掺杂体系的单层有机电致发光器件。实验结果表明单层掺杂器件的电致发光过程中,掺杂体系中PVK和ASPT分子间发生了有效的Forster能量传递现象,同时存在客体分子直接俘获主体分子中载流子的发光现象。电致发光光谱峰值波长随ASPT:PVK掺杂体系中ASPT掺杂浓度的增大而发生红移。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN383.1

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