芴類小分子有機(jī)電致發(fā)光器件中的激基復(fù)合物及其作用.pdf

1、有機(jī)電致發(fā)光二極管/器件（Organic light-emitting diodes/devices，OLEDs）是一種具有廣泛市場(chǎng)應(yīng)用前景的新型平板顯示技術(shù)，它具有全固態(tài)、主動(dòng)發(fā)光、效率高、視角寬、響應(yīng)速度快、可柔性化等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有潛力的技術(shù)。在有機(jī)電致發(fā)光器件的應(yīng)用中，芴類材料是一種重要的功能材料，因此，研究芴類材料對(duì)于研制新型、高性能的OLEDs具有重要意義。本論文對(duì)兩種新型的芴類小分子衍生物材料及器件的性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，

2、并且研究了器件中出現(xiàn)的激基復(fù)合物和電致激基復(fù)合物及其對(duì)器件性能的影響，討論了激基復(fù)合物的形成機(jī)制和控制激基復(fù)合物發(fā)光強(qiáng)度的方法，具體的研究?jī)?nèi)容包括：
　　1.用芴類小分子衍生物材料BDHFLYDFLQ作為電子傳輸層和發(fā)光層制備了OLED器件，考察了BDHFLYDFLQ分子和空穴傳輸材料NPB分子之間形成的激基復(fù)合物發(fā)光的現(xiàn)象，激基復(fù)合物發(fā)光峰位于542 nm左右。在激基復(fù)合物發(fā)光的影響下，器件的亮度和效率都不高。為了調(diào)制激基復(fù)合物

3、發(fā)光的強(qiáng)度，用薄層的CBP作為隔離層加入到NPB和BDHFLYDFLQ材料之間。這一方法成功地減弱了激基復(fù)合物發(fā)光的強(qiáng)度，但是當(dāng)CBP層厚度較薄的時(shí)候NPB和BDHFLYDFLQ之間還會(huì)形成電致激基復(fù)合物。隨著CBP厚度增加，激基復(fù)合物和電致激基復(fù)合物發(fā)光都被消除。當(dāng)器件中CBP厚度為6 nm時(shí)，器件中只有BDHFLYDFLQ激子發(fā)光，器件的外量子效率要明顯高于有激基復(fù)合物發(fā)光的器件，同時(shí)器件的啟亮電壓也更低。
　　2.通過(guò)對(duì)異質(zhì)

4、結(jié)能級(jí)結(jié)構(gòu)的研究，討論了激基復(fù)合物復(fù)合的機(jī)制。在NPB/BDHFLYDFLQ異質(zhì)結(jié)中，激基復(fù)合物的復(fù)合伴隨一定大小的binding energy，不是嚴(yán)格按照材料的HOMO和LUMO能級(jí)進(jìn)行復(fù)合，所以NPB/BDHFLYDFLQ激基復(fù)合物的能量要略小于BDHFLYDFLQ材料的LUMO和NPB材料的HOMO能級(jí)之間的能級(jí)差。另外，對(duì)能級(jí)結(jié)構(gòu)的研究表明，在加入CBP隔離層后，器件中出現(xiàn)的電致激基復(fù)合物是由NPB和BDHFLYDFLQ分子相

5、互作用形成，而不是在CBP和BDHFLYDFLQ分子之間形成。接著，通過(guò)使用載流子注入控制式器件模型仿真，得出 BDHFLYDFLQ激子和激基復(fù)合物的發(fā)光效率，證明了激基復(fù)合物的發(fā)光效率遠(yuǎn)低于激子的發(fā)光效率。
　　3.用芴類小分子衍生物材料 BDHFLCNPy作為電子傳輸層和發(fā)光層制備了OLED器件，考察了BDHFLCNPy分子和NPB分子形成的激基復(fù)合物發(fā)光，發(fā)光峰位于657 nm左右。當(dāng)增大BDHFLCNPy層厚度時(shí)，器件中開(kāi)

6、始出現(xiàn)電致激基復(fù)合物發(fā)光，發(fā)光峰位于600 nm左右。采用超薄層CBP作為隔離層加入到NPB和BDHFLCNPy材料之間，用來(lái)調(diào)制激基復(fù)合物和電致激基復(fù)合物的發(fā)光強(qiáng)度。當(dāng)CBP層厚度很薄時(shí)，激基復(fù)合物發(fā)光強(qiáng)度顯著降低，而電致激基復(fù)合物合激子發(fā)光強(qiáng)度相對(duì)提高。當(dāng)CBP厚度增加到1 nm時(shí)，激基復(fù)合物和電致激基復(fù)合物發(fā)光都被消除，器件中只有BDHFLCNPy激子發(fā)光，器件的效率升高。
　　4.對(duì)NPB/BDHFLCNPy異質(zhì)結(jié)能級(jí)結(jié)構(gòu)

7、進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，在binding energy的影響下，NPB/BDHFLCNPy激基復(fù)合物傾向于通過(guò)有效準(zhǔn)粒子能級(jí)復(fù)合發(fā)光，而 NPB/BDHFLCNPy電致激基復(fù)合物的能量較大，超出了NPB和BDHFLCNPy分子準(zhǔn)粒子能級(jí)的能級(jí)差，根據(jù)仿真結(jié)果，NPB/BDHFLCNPy電致激基復(fù)合物更傾向于通過(guò)材料本身的HOMO和LUMO能級(jí)復(fù)合發(fā)光。
　　綜上所述，本論文研究了新型芴類小分子衍生物材料的器件中的激基復(fù)合物的形成機(jī)制

8、和特性，并提出了一種簡(jiǎn)單有效的調(diào)制激基復(fù)合物發(fā)光強(qiáng)度的方法，即使用薄層CBP材料作為隔離層加入到產(chǎn)生激基復(fù)合物的異質(zhì)結(jié)界面處，通過(guò)調(diào)整CBP層的厚度，可以改變激基復(fù)合物和電致激基復(fù)合物以及激子的發(fā)光強(qiáng)度，能夠到達(dá)改變器件發(fā)光顏色的目的。同時(shí)，由于CBP層的加入改變了異質(zhì)結(jié)的結(jié)構(gòu)，對(duì)載流子在異質(zhì)結(jié)附近的復(fù)合發(fā)光過(guò)程產(chǎn)生了影響。通過(guò)對(duì)異質(zhì)結(jié)能級(jí)結(jié)構(gòu)和器件性能的研究，討論了激子、激基復(fù)合物和電致激基復(fù)合物在異質(zhì)結(jié)附近復(fù)合發(fā)光的機(jī)制，以及三者之