發(fā)布時間：2020-04-11 08:56

【摘要】：目前,有機發(fā)光二極管廣泛采用的器件結(jié)構(gòu)為陽極-空穴傳輸層-發(fā)光層-電子傳輸層-陰極,其中發(fā)光層為主體摻雜客體發(fā)光材料,發(fā)光機制一般以摻雜客體的陷阱捕獲效應(yīng),或者在主體上生成激發(fā)態(tài),并從主體到客體的能量轉(zhuǎn)移效應(yīng)實現(xiàn)。作為客體的有機發(fā)光材料,傳統(tǒng)熒光材料無法利用三線態(tài)激子,內(nèi)量子效率只有25%。而含有稀有金屬的磷光材料可以通過自旋耦合實現(xiàn)對三線態(tài)激子的利用。但稀有金屬增加了有機發(fā)光二極管的應(yīng)用成本,所以開發(fā)新型不含任何稀有金屬的純有機熒光材料和器件具有重要意義。有機平面pn異質(zhì)結(jié)型電致發(fā)光器件是一種有機功能層僅為一層空穴傳輸層和一層電子傳輸層,發(fā)光機制基于界面形成激基復(fù)合物的器件類型。高效的器件表現(xiàn)通過激基復(fù)合物所具有的熱活化延遲熒光特性來實現(xiàn)。但該類器件由于激子的分布區(qū)域局限于有機異質(zhì)界面處,器件表現(xiàn)出亮度低以及滾降差的特點。為解決以上問題,本論文提出一種通過插入一層空間隔離層對電子給體材料和電子受體材料進(jìn)行阻隔得到激基復(fù)合物的方法,并利用該激基復(fù)合物實現(xiàn)電致發(fā)光過程。我們將該方法得到的激基復(fù)合物定義為空間分離型激基復(fù)合物。在第二章中,我們主要對空間分離型激基復(fù)合物的產(chǎn)生條件以及載流子在有機異質(zhì)結(jié)處的行為進(jìn)行討論。相對于基于TAPC/TmPyTZ界面激基復(fù)合物的電致發(fā)光器件,通過空間隔離層mCP的使用設(shè)計,基于空間分離型激基復(fù)合物的器件最大亮度得到接近三倍的提升,最大外量子效率高達(dá)13%,器件外量子效率在高電流密度下的滾降表現(xiàn)得到有效改善。在第三章中,我們對空間隔離層種類在空間分離型激基復(fù)合物形成過程的影響進(jìn)行進(jìn)一步探究。我們將具有不同HOMO能級的p型有機半導(dǎo)體材料:m-MTDATA、TAPC、DBCz-Ph以及mCBP分別作為電子給體材料和空間隔離層與電子受體材料TmPyTZ進(jìn)行組合設(shè)計器件,驗證了聚集在電子給體材料與空間隔離層界面處的空穴,在選擇注入到空間隔離層或與聚集在空間隔離層與電子受體材料界面處的電子形成分離型空穴電子對的兩種行為中,優(yōu)先實現(xiàn)能量最低的過程。在第四章中,我們將空間分離型激基復(fù)合物作為傳統(tǒng)熒光材料DBP的激發(fā)態(tài)能量給體,利用層間激基復(fù)合物激發(fā)態(tài)能量轉(zhuǎn)移過程,使器件表現(xiàn)出傳統(tǒng)熒光客體的發(fā)光特性,獲得了外量子效率近15%的紅光OLED。同時,針對基于常規(guī)主體摻雜客體、基于物理二元共混形成的激基復(fù)合物作為主體、基于界面激基復(fù)合物或空間分離型激基復(fù)合物作為傳統(tǒng)熒光材料激發(fā)態(tài)能量給體的四種器件結(jié)構(gòu),我們對其能量轉(zhuǎn)移過程進(jìn)行了詳細(xì)的定性以及定量分析。綜上,本論文通過對有機光電器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計,對有機半導(dǎo)體中電荷轉(zhuǎn)移激子的形成過程,能量釋放過程,在電場下的解離和復(fù)合行為以及能量轉(zhuǎn)移過程進(jìn)行了充分的討論,該工作為設(shè)計新型高效電致發(fā)光器件提供了設(shè)計思路。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN383.1;TB33

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本文編號：2623400