磷光顶发射白光有机电致发光器件

论文摘要

由于高亮度、高效率的WOLED不仅在照明方面有很广阔的市场前景,也在制作有机彩色显示器方面起着至关重要的作用。而顶发射器件由于具有高亮度、高效率以及开口率高等优点,可以满足WOLED对高亮度、高效率的需求。因此关于白光顶发射的研究就显得更为重要。本文中作者采用微腔效应及增透膜两种技术制作了顶发射白光有机电致发光器件,并初步研究了其光电特性。首先在第二章中我们结合微腔理论,采用金属-有机-金属微腔结构设计微腔。为了与红光磷光材料产生的红光互补从而产生白光,将微腔的谐振波长定于500nm处,并通过微腔的发射效应理论设计了白光器件中的各层厚度,并通过调节不同发光层厚度制作了顶发射有机白光器件,器件结构为:Ag（70nm）/MoOx（3nm）/m-MTDATA（25nm）/NPB（10nm）/Host:dopant（30nm）/BPhen（40nm）/Sm（5nm）/Ag（25nm）,其中发光层主体材料Host为CBP,客体发光材料由蓝光磷光材料FIrpic和红光磷光材料Ir（piq）2（acac）组成。我们制作了红光蓝光共掺杂单一发光层以及双发光层两种结构的磷光白光器件,研究了红光磷光材料与蓝光磷光材料掺杂位置的不同对器件性能的影响以及发光层内的能量关系。这项工作为今后利用微腔效应设计制作高效顶发射白光有机电致发光器件奠定了基础。为了改善第二章中器件效率较低这一状况,接着我们使用高折射指数材料ZnS作为光输出耦合层,制作了硅基顶发射白光有机电致发光器件。器件结构为Si/Ag（70nm）/MoOx（3nm）/m-MTDATA（25nm）/NPB（10nm）/CBP:8%FIrpi（c20nm）/CBP:0.5%Ir（piq）2（acac）（10nm）/BPhen（40 nm）/Sm（5nm）/Ag（25nm）/ ZnS。结构中通过蓝光磷光材料与红光磷光材料发光,经过颜色互补得到白光器件,然后综合考虑采用高折射指数材料ZnS作为光输出耦合层,利用菲涅耳系数矩阵法推导多层膜系统的透射率公式优化了增透膜的厚度。最后分析了ZnS增透膜的生长对于器件性能的影响。当增透膜厚度为122 nm时,其引入使得色坐标色坐标从未生长ZnS时的（0.47,0.38）变化到（0.40,0.37）,逐渐向白光等能点（0.33,0.33）靠近,而且器件的亮度和效率有了较大的改善,达到了9213cd/m2和3 cd/A,较未使用ZnS增透膜的器件提高了1.45倍和1.43倍。此外我们发现光谱随角度的变化相对较小,尤其在60°角度以内,光谱几乎不随角度变化,说明我们制作的白光顶发射器件适合于直视型和小角度显示领域的应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 有机电致发光器件概述
• 1.1.1 有机电致发光器件的优点
• 1.1.2 有机电致发光器件的发展历史及产业化现状
• 1.2 有机电致发光原理及结构概述
• 1.2.1 有机电致发光器件的发光原理
• 1.2.2 有机电致发光器件的基本结构
• 1.2.3 顶发射有机电致发光器件的结构及优点
• 1.2.4 白光有机电致发光器件实现方法
• 1.2.5 有机白光发光器件性能的表征参数
• 1.3 本论文的主要工作
• 第二章 基于磷光发射的顶发射白光有机电致发光器件
• 2.1 引言
• 2.2 顶发射有机电致发光器件中微腔结构的设计和优化
• 2.3 磷光顶发射有机白光电致发光器件的制作及性能分析
• 2.4 蓝色和红色磷光染料共掺杂器件的性能分析
• 2.5 蓝色和红色双发光层器件的性能分析
• 2.5.1 双发光层白光器件载流子复合区域讨论
• 2.5.2 双发光层白光器件发光效率的衰减
• 2.6 总结
• 第三章 基于ZnS 作增透膜的硅基顶发射白光器件
• 3.1 引言
• 3.2 增透膜材料的选择
• 3.3 硅基顶发射白光器件的制备
• 3.4 增透膜的设计
• 3.5 器件光电性能的分析
• 3.6 总结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 硕士研究生期间发表论文及专利情况
• 致谢