單分子和雙分子兩種體系有機熒光器件的動態(tài)特性及優(yōu)化.pdf

1、有機發(fā)光的過程就是激子形成，傳輸和衰減的過程。激子是否能進行有效的輻射躍遷直接影響到器件的效率和穩(wěn)定性，這也正是我們在發(fā)展OLED技術(shù)中遇到的最大的問題和挑戰(zhàn)。這些問題都與材料和器件中激發(fā)態(tài)的形成和衰變、激子的動態(tài)行為等最基本的動態(tài)物理過程緊密相關(guān)。激子是有庫侖力束縛的電子空穴對，CT激子和Frenkel激子存在于有機材料中。CT激子通常是電子和空穴分別位于不同分子上的激子，也就是論文第三章討論的雙分子激子。Frenkel激子的激子半徑

2、最小，其電子和空穴共存于同一個分子上。雙分子激子，單分子激子自身的衰減，以及激子和激子，激子和極化子在發(fā)光過程中之間的互相作用是本論文研究的對象和內(nèi)容。本論文分別以雙分子參與發(fā)光的激基復合物和單分子參與發(fā)光的聚合物為對象，采用瞬態(tài)發(fā)光及其它常規(guī)測試手段，深入分析了這兩種不同器件的發(fā)光機制，及發(fā)光層本征特性、功能層特性對發(fā)光性能的影響，在此基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化了器件性能。
　　本論文首先研究了基于雙分子激基復合物OLEDs的發(fā)光機制及熱

3、激發(fā)延遲熒光(TADF)機制。以激基復合物為天然的橋梁，實現(xiàn)了高效TADF過程，在不使用重金屬原子的情況下，獲得了最大亮度為17100cd/m2，電流效率為41.07cd/A的高效熒光OLEDs。通過薄膜的穩(wěn)態(tài)光致發(fā)光光譜以及瞬態(tài)光致發(fā)光衰減壽命等測試手段，證明了m-MTDATA∶3TPYMB(1∶1)體系能實現(xiàn)穩(wěn)定的激基復合物發(fā)光。并利用電致瞬態(tài)測試研究電場對雙分子激子衰減過程的影響:反向電壓對即時發(fā)光強度明顯減小的作用說明了外加電場

4、使激基復合物激子中的電子和空穴距離增加而導致單線態(tài)激子不可逆的解離;高電流驅(qū)動時，存在大量的三線態(tài)激子、單線態(tài)激子以及極化子它們之間的相互作用、相互碰撞大大增加，三線態(tài)激子大量被猝滅。
　　其次基于單分子黃光聚合物發(fā)光材料(SY)，針對聚合物有機電致發(fā)光器件(PLEDs)中普遍存在的載流子平衡問題以及相鄰功能層之間混溶的工藝問題進行了系統(tǒng)的研究，制備了以ZnO/PEIE雙分子層作為電子注入層(EIL)和空穴阻擋層(HBL)反型PL

5、EDs。并通過控制PMMA層的厚度，調(diào)整載流子分布，消除過剩的空穴電流。加入了5.6nm PMMA層的發(fā)型PLED器件，最高EQE達到4.3％。并采用電致瞬態(tài)測試手段分析研究了聚合物中單分子激子的衰減機制，通過改變發(fā)光層SY-PPV層的厚度和調(diào)整空穴電流的注入，明確了PLED中高發(fā)光效率原因以及PLED中高電流密度下的roll-off現(xiàn)象的原因。
　　最后在本論文的工作中，通過摻入適量的金屬鎳，在玻璃和柔性襯底(PET)上制備了超

6、薄(～7nm)、平整(粗糙度＜1nm)、高導電性并且有良好機械柔韌性和熱穩(wěn)定性的Ni-doped Ag薄膜。并將該銀膜代替ITO作為電極，應(yīng)用于柔性反型黃光PLEDs中。Ni-doped Ag薄膜作為電極時器件的性能比ITO的EQE提高了34％，通過模擬計算反型PLEDs中的光波模式分布分析了銀薄膜PLED效率增加的原因。最后研究了器件的角度光譜、機械性能，并在PET上基于Ni-doped Ag薄膜制備2cm×2cm大面積的柔性發(fā)光器件