白色有机电致发光器件的研究

论文摘要

近年来,在有机电致发光领域中,白光器件由于应用范围广而成为研究的热点。本文主要利用小分子材料制备了多层结构的白光器件,利用荧光掺杂聚合物材料制备了单层结构的白光器件,并研究了其发光性能及机理。在多层器件的研究中,分别以DCJTB、Alq3和NPB为红绿蓝三基色发光材料,制备了结构为ITO/NPB（30 nm）/Alq3（X nm）/BCP（5 nm）/Alq3:DCJTB（2 wt%）（30Flm）/Alq3（50nm）/Al（X=5,10,20）和ITO/NPB（30 nm）/BCP（5 mm）/Alq3（Xnm）/Alq3:DCJTB（2 wt%）（30 nm）/Alq3（50 nm）/Al（X=10,20,30）的两组器件。实验发现,器件中空穴阻挡材料BCP的厚度、Alq3层的位置和厚度及材料间的能量传递对器件的发光光谱起到重要作用。在结构为ITO/NPB（30 nm）/Alq3（X nm）/BCP（5nm）/Alq3:DCJTB（2 wt%）（30 am）/Alq3（50nm）/Al的器件中没有观察到蓝光,而在结构为ITO/NPB（30 nm）/BCP（6 nm）/Alq3（30 nm）/Alq3:DCJTB（2 wt%）（30 nm）/Alq3（30nm）/Al的器件中获得了稳定的、可以覆盖整个可见光区域的白光,最大亮度为939cd/m2,效率为0.36 cd/A。而且,该器件有很好的色坐标稳定性,在16～28 V电压范围内,其光（?）变化很小,色坐标非常靠近标准自光点（0.33,0.33）。为了简化器件结构,还研究了单层聚合物白光器件。研究发现,虽然TAPC的光谱范围很宽,但将其掺入到PVK中制成单层器件并不能获得白色,而是得到了峰值位于580 nm的黄光。PVK与TAPC间的能量传递很弱,该黄光主要来自于TAPC中TTA亚基对电子和空穴的直接俘获。为了获得白光,在器件中加入蓝光染料perylene。研究表明,PVK与perylene间可发生完全的能量传递。当PVK:TAPC:perylene的质量比为100:9:1时,在器件ITO/PVK:TAPC:perylene（100:9:l in wt.）（100 nm）/Alq3（5 nm）/Al中得到了色坐标为（0.33,0.34）的白光,最大亮度可达3727 cd/m2。通过改变电子传输层材料,我们对器件的色坐标稳定性进行了研究。结果表明,造成色坐标不稳定的原因是由于采用能级结构不同的电子传输材料时,TAPC中的TTA俘获电子的数目不同。当电子传输层有利于TTA对电子的俘获时,光谱变化大。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 有机电致发光技术的发展及现状
• 1.3 有机电致发光器件的基本工作原理
• 1.3.1 载流子的注入
• 1.3.2 载流子的传输
• 1.3.3 激子的形成
• 1.3.4 激子退激发过程
• 1.4 白色有机电致发光器件
• 1.5 白光OLED存在的问题
• 1.6 本论文的主要工作
• 2 有机薄膜电致发光器件的制备及性能测试
• 2.1 器件的制备过程简介
• 2.1.1 基片清洗及预处理
• 2.1.2 薄膜的制备
• 2.1.3 电极的制备
• 2.2 器件性能的测试
• 2.2.1 发光光谱和吸收光谱的测量
• 2.2.2 电流-电压-亮度曲线的测量
• 2.2.3 薄膜厚度的测量
• 2.2.4 色坐标的测量
• 3 多层有机白色发光器件的研究
• 3.1 引言
• 3.2 单体有机材料间的能量传递
• 3.3 多层结构白光器件的制备
• 3对器件发光光谱的影响'>3.4 Alq₃对器件发光光谱的影响
• 3.5 BCP厚度的调整及器件光谱稳定性的研究
• 3.6 小结
• 4 双染料掺杂聚合物白光器件的研究
• 4.1 引言
• 4.2 材料的确定
• 4.3 掺杂体系浓度的确定
• 4.4 掺杂体系光谱稳定性的研究
• 4.5 小结
• 5 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集