基于新型藍(lán)光材料的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的研究.pdf

1、有機(jī)電致發(fā)光顯示器件(OLED)作為一種新型的固體平板化顯示器件，憑借著驅(qū)動(dòng)電壓低，效率高，可柔性化等優(yōu)勢(shì)和廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景，成為近年來(lái)發(fā)展十分迅速的顯示技術(shù)。其中白光OLED器件涵蓋整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)的紅、綠、藍(lán)三種基色，可以很容易地獲得全彩色顯示器件，同時(shí)還可以作為液晶背光源和固態(tài)照明光源使用。因此，白光OLED的研究具有非常重要的科學(xué)意義和使用價(jià)值。本文以制備和研究結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的OLED為工作重點(diǎn)，并以提高器件中藍(lán)光成分為主要工作。簡(jiǎn)單介

2、紹了OLED的發(fā)展歷程，并重點(diǎn)介紹了白光OLED的研究進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用的意義，以及器件的發(fā)光原理和影響發(fā)光性能的主要因素。首次嘗試將聚合物和小分子材料相結(jié)合，采用旋涂的方法形成發(fā)光層，簡(jiǎn)化器件制備工藝，同時(shí)兩者的結(jié)合可以進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，充分提高器件的整體性能。 首先對(duì)本實(shí)驗(yàn)選用的新型有機(jī)小分子藍(lán)光材料TBPe，進(jìn)行了簡(jiǎn)單的性能分析，并通過(guò)與其結(jié)構(gòu)相似的藍(lán)光材料的對(duì)比，表明其對(duì)摻雜濃度的要求相對(duì)較低，同時(shí)也分析了其與聚合物混合制備器件

3、的可行性。制備了結(jié)構(gòu)為：ITO/白色發(fā)光層/BCP/Alq3/Mg：Ag的單一發(fā)光層白光OLED。通過(guò)多組實(shí)驗(yàn)對(duì)比，最終確定了最佳染料摻雜濃度和結(jié)構(gòu)的器件，最佳色坐標(biāo)為(0.33，0.38)，十分接近白色等能點(diǎn)，且不隨外加驅(qū)動(dòng)電壓的變化而顯著變化。 為了進(jìn)一步提高器件的發(fā)光性能，考慮到不同有機(jī)材料所適用的不同制備方法，我們依照傳統(tǒng)的制作工藝，制備了以PVK：TBPe為藍(lán)色發(fā)光層和Alq3：rubrene為橙黃色發(fā)光層的雙層白光器

4、件。通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)發(fā)光層的摻雜比例和厚度，得到了發(fā)光性能比較理想的白光器件。我們還嘗試將本身可以發(fā)綠白光，且兼具電子傳輸特性的材料Zn(BTZ)2替代Alq3作發(fā)光層的母體材料。器件的啟亮電壓下降到6V左右，最大亮度達(dá)到1300cd/m2，最大外量子效率為0.31％，最佳色坐標(biāo)為(0.32，0.36)。 通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，雙層器件的各項(xiàng)光電性能均比單層器件有明顯提高，我們根據(jù)有機(jī)材料的能級(jí)結(jié)構(gòu)和能量傳輸理論，結(jié)合OLED的發(fā)光機(jī)理和能

5、量傳輸原理，初步分析了雙層器件的發(fā)光過(guò)程，以及性能提高的根本原因在于合理地選擇材料和設(shè)計(jì)器件結(jié)構(gòu)。 最后我們選擇了另一種藍(lán)光材料NPB和空穴阻擋材料BCP，將電子和空穴的復(fù)合區(qū)域限制在空穴傳輸層中，分別制備了藍(lán)色和橙紅色發(fā)光器件。通過(guò)合理設(shè)計(jì)器件結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)發(fā)光層厚度，使兩種發(fā)光以恰當(dāng)比例相混合，制備了一種新型的白光器件，結(jié)構(gòu)為：ITO/PVK：MEH-PPV/NPB/BCP/Alq3/Mg：Ag。器件在5V左右啟亮，而且隨著外加