磷光白光有機(jī)電致發(fā)光器件載流子平衡及性能優(yōu)化的研究.pdf

1、磷光白光有機(jī)電致發(fā)光器件（PhWOLED）雖然在發(fā)光亮度、效率等方面取得了一定的進(jìn)展，但仍存在許多問題，如器件亮度、效率衰減（roll-off）嚴(yán)重，色漂移大等。本文圍繞PhWOLED載流子平衡及其性能優(yōu)化展開深入研究，具體做了以下幾方面的工作：
　?、艦楂@得高效的具有雙發(fā)光層結(jié)構(gòu)的PhWOLED，我們先優(yōu)化磷光染料iridium(III) bis[4,6-(di-fluorophenyl)-pyridinato-N,C2′] p

2、icolinate（ Firpic）在N,N′-dicarbazolyl-3,5-benzene（mCP）中的摻雜濃度，得到高效的藍(lán)光器件。在此基礎(chǔ)上，通過固定Firpic的濃度，調(diào)節(jié)[2-(4-tertbutylphenyl) benzothiazolato-N,C2′] iridium(acetylacetonate)[(t-bt)2Ir(acac)]在4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline（BPhen）中

3、的濃度，確定了最佳染料摻雜濃度，并從理論上分析了染料摻雜濃度的變化對器件發(fā)光特性的影響。
　?、瓢l(fā)光層中載流子的平衡性直接影響器件的性能，在上述最佳器件結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，我們固定染料的摻雜濃度，分析了不同黃光主體 mCP、4,4′-bis(9-carbazolyl)-1,1′-biphenyl（ CBP）、1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl) benzene（TPBi）、BPhen對發(fā)光層中載流子注

4、入和傳輸?shù)挠绊?。結(jié)果表明當(dāng)BPhen為黃光主體時(shí)，發(fā)光層中電子空穴平衡性更好，載流子復(fù)合區(qū)域得到拓寬，此時(shí)白光器件的藍(lán)光成分和效率均顯著增加。此外，我們制備了具有不同發(fā)光層的白光器件和單載流子器件，進(jìn)一步研究了基于BPhen為黃光主體的PhWOLED的發(fā)光機(jī)理、染料分子對載流子傳輸?shù)挠绊懠捌湫阅軆?yōu)異的原因。
　?、菄@基于BPhen為黃光主體的PhWOLED，通過在兩發(fā)光層之間引入不同厚度的隔層：mCP和p-bis(triphen

5、ylsilyl)benzene（UGH2），調(diào)節(jié)激子在兩發(fā)光層之間的分布，進(jìn)一步優(yōu)化了白光器件的性能。
　?、纫肓?nm BPhen、3nmmCP、3nmBPhen與mCP按質(zhì)量比1:1混合的薄膜，系統(tǒng)地分析了不同性質(zhì)的隔層對器件中載流子、激子的影響，進(jìn)而對器件性能的影響。結(jié)果表明在雙發(fā)光層的界面處引入3nm mCP時(shí)有利于平衡發(fā)光層中載流子、激子的分布、同時(shí)抑制了三線態(tài)激子的淬滅。器件的最大亮度、電流效率、功率效率、分別為46

6、714cd/m2、35.4cd/A、14.5lm/W，并且在亮度為40000cd/m2時(shí)，電流效率仍高達(dá)28.8cd/A，roll-off??；色坐標(biāo)在較大電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定。
　　⑸通過分析具有不同bis(1,2-dipheny1-1H-benzoimidazole) iridium(acetylacetonate)[(pbi)2Ir(acac)]厚度的OLED的電致發(fā)光特性，我們研究了(pbi)2Ir(acac)薄膜在電壓驅(qū)動(dòng)下的淬

7、滅效應(yīng)以及其對器件中載流子復(fù)合的影響。
　　⑹通過改變電子阻擋層（EBL）的厚度，進(jìn)一步調(diào)節(jié)了載流子在發(fā)光層的分布，分析了三線態(tài)激基締合物隨著激子分布的變化。當(dāng)EBL降低至5nm時(shí)，器件中沒有了三線態(tài)激基締合物的發(fā)射，(pbi)2Ir(acac)分子的發(fā)光占主導(dǎo)。當(dāng)沒有EBL時(shí)，器件中有兩個(gè)復(fù)合區(qū)域，(pbi)2Ir(acac)的磷光綠光發(fā)射結(jié)合NPB的熒光藍(lán)光發(fā)射產(chǎn)生了磷光熒光混合WOLED，此時(shí)器件的在9V電壓下的色坐標(biāo)為（0