【摘要】：熱活化延遲熒光(TADF)發(fā)光材料,通過(guò)熱活化產(chǎn)生充足的從三重態(tài)激子(T_1)到單重態(tài)激子(S_1)的反向系間竄躍(RISC),將T_1轉(zhuǎn)變?yōu)镾_1,再通過(guò)S_1發(fā)光,從而實(shí)現(xiàn)100%的內(nèi)量子效率(IQE),同時(shí)又避免了使用貴金屬相關(guān)的問題,成為目前有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。傳統(tǒng)的真空蒸鍍法,雖然制備的薄膜均勻平整,但是其制備過(guò)程需要超高真空,對(duì)設(shè)備的要求極其嚴(yán)格,其生產(chǎn)成本較高。而溶液法,不僅制備工藝簡(jiǎn)單,而且能夠大面積制備。再者如果在聚乙撐二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT:PSS)上直接旋涂發(fā)光層(EML)制備器件,會(huì)導(dǎo)致PEDOT:PSS與發(fā)光層(EML)之間存在較大的最高占據(jù)分子軌道(HOMO)能級(jí)差,不利于空穴的傳輸,同時(shí),PEDOT:PSS也不能夠有效地阻擋從EML傳輸過(guò)來(lái)的電子。另外,由于其溶液為酸性,也會(huì)造成發(fā)光層與PEDOT:PSS之間存在離子,進(jìn)而造成發(fā)光層電致發(fā)光的猝滅。所以本文首先探索了不同空穴傳輸層(HTL)對(duì)溶液法制備OLED器件性能的影響,發(fā)現(xiàn)聚[雙(4-苯基)(4-丁基苯基)胺/聚乙烯咔唑(poly-TPD/PVK)雙層HTLs結(jié)構(gòu)器件性能器件最好。在此基礎(chǔ)上,以poly-TPD/PVK為HTL,以新合成的超結(jié)構(gòu)分子TADF型發(fā)光材料為發(fā)光層客體材料,通過(guò)溶液法制備了OLED并測(cè)試了其性能。第一部分,探索了HTL在對(duì)溶液法制備OLED器件性能的影響,發(fā)現(xiàn)poly-TPD/PVK雙層器件性能器件最好。以經(jīng)典的TADF分子2,4,5,6-四(9-咔唑基)-間苯二腈(4Cz IPN)摻雜4,4-二(9-咔唑)聯(lián)苯(CBP)為發(fā)光層,分別以N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-聯(lián)苯-4,4'-二胺(TPD)、poly-TPD、PVK、poly-TPD/PVK為HTL,制備了結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT:PSS/HTL/10.7wt%-4Cz IPN:CBP/ETL/LiF/Al(ITO:氧化銦錫,ETL:電子傳輸層,Li F:氟化鋰)的器件,發(fā)現(xiàn)poly-TPD/PVK雙層結(jié)構(gòu)性能器件最好,啟亮電壓(V_(on))為3.7 V,最大發(fā)光亮度(L_(max))為19670 cd/m~2,最大外量子效率(EQE)為10.5%。Poly-TPD/PVK可把二者優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái),即poly-TPD高的空穴傳輸能力及其HOMO與PEDOT:PSS比較匹配,以及PVK具有較高的最低未占分子軌道(LUMO)和三重態(tài)能級(jí)。PVK厚度僅為5 nm,幾乎不會(huì)影響到空穴傳輸性能。第二部分,poly-TPD/PVK雙層結(jié)構(gòu)為HTL,以新合成的超結(jié)構(gòu)分子TADF黃光材料CRA-TXO-PhCz_(100)、CRA-TXO-PhCz_(50)-mCP_(50)、CRA-TXO-PhCz_(12.5)-mCP_(87.5),紅光材料CRA-TXO-TPA_(100)以及綠光材料CRA-PXZ-Trz摻雜1,3-二-9-咔唑基苯(mCP)為發(fā)光層,溶液法制備TADF型OLED。首先證明其延遲熒光的特性,然后測(cè)試了其OLED器件性能。器件的最大發(fā)光亮度分別為679、598、966、845以及2424 cd/m~2,其發(fā)光光譜中心分別為544、544、524、600以及533 nm。在不同電壓下,器件發(fā)光光譜比較穩(wěn)定。第三部分,在ITO/PEDOT:PSS/HTL/10.7 wt%-4CzIPN:CBP/TmPyPB/LiF/Al(TmPyPB:1,3,5-三[(3-吡啶基)-3-苯基]苯)中,使用新合成的材料CRA-mCP分別替代器件結(jié)構(gòu)中的主體材料、電子阻擋材料以及空穴傳輸材料。最終當(dāng)用CRA-mCP代替poly-TPD/PVK作為HTL制備的OLED器件,性能最優(yōu)異。器件的最大發(fā)光亮度為6688 cd/m~2,啟亮電壓為4.9 V,并且電流效率(CE)為20.9cd/A。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN312.8
【圖文】：

過(guò)程會(huì)在 TADF-OLED 的章節(jié)會(huì)詳細(xì)介紹。LED 器件結(jié)構(gòu).1 中為傳統(tǒng)的的底發(fā)射型 OLED，它是由附著在玻璃基底上的（ITO），有機(jī)功能層（多層）和反射陰極 Al（或其它陰極材外，將反射陰極更換為具有一定透明度的電極材料，則可獲 或者透明 OLED。如圖 1.2，OLED 通電后，空穴和電子分別到有機(jī)功能層，然后相遇并形成激子，激子再通過(guò)輻射躍遷射就是不同的發(fā)光。有機(jī)功能層一般厚度在 100 nm 左右，根，有機(jī)功能層一般由多層不同功能的有機(jī)材料組成。一方面穴和電子的遷移率和分布密度不同，需要在發(fā)光層兩側(cè)加入來(lái)調(diào)節(jié)空穴和電子的傳輸平衡。另一方面，為了降低空穴和在陰極與空穴傳輸層和陽(yáng)極與電子傳輸層之間要加入空穴和

圖 1.2 OLED 器件電致發(fā)光過(guò)程的示意圖件制備的方法大部分制備的 OLED 是薄膜型器件，所以說(shuō) OLED 器件的制的制備，只是將不同功能的薄膜按照一定的順序進(jìn)行疊加在的制備方法，又可以分為真空蒸鍍、磁控濺射等干法成膜與溶等濕法成膜兩大類型。對(duì)于不同地薄膜制備方法，各有其優(yōu)同地材料。下面對(duì)本論文實(shí)驗(yàn)中使用到地真空蒸鍍法和溶液釋。真空蒸鍍法蒸鍍法是指在超高真空環(huán)境的蒸鍍腔室中，對(duì)材料進(jìn)行高溫料形成細(xì)小的結(jié)構(gòu)在目標(biāo)基片上進(jìn)行沉積、生長(zhǎng)，最終形成構(gòu)[13]。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是很容易得到均勻平整的薄膜，并且

1 引言5圖 1.3 真空蒸鍍機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1.3.2 溶液旋涂法溶液旋涂法是將材料溶解配制成溶液后通過(guò)臺(tái)式勻膠機(jī)以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使溶液均勻鋪展在基底，然后通過(guò)加熱使溶劑揮發(fā)，最后得到完整的我薄膜[14]。其薄膜的膜厚主要由兩個(gè)條件決定：1、旋涂液的濃度；2、旋涂時(shí)的轉(zhuǎn)速。通常情況下，這種方法成膜之后，必須立刻經(jīng)過(guò)熱退火使溶劑揮發(fā)，得到平整的薄膜。另外，旋涂成膜后，薄膜的厚度并不能夠直接觀測(cè)，必須通過(guò)額外的儀器進(jìn)行測(cè)試（比如原子力顯微鏡或臺(tái)階儀），然后通過(guò)不斷調(diào)試實(shí)驗(yàn)條件，最終得到合適的膜厚。但是這種方法也有很多優(yōu)點(diǎn)：1、制備的條件極其地簡(jiǎn)單，并且成本低廉；2、使用范圍廣泛，適用于大多數(shù)的可溶性成膜材料；3、對(duì)于材料摻雜也是極其方便，只需進(jìn)行溶液法混合就能夠?qū)崿F(xiàn)摻雜膜的制備。同樣，這種方法也存在一些缺陷，如成膜效果較真空蒸鍍差；制備多層薄膜結(jié)構(gòu)時(shí)存在膜層互溶的問題；不同材料膜層間存在接觸角大的問題，成膜效果極差。如圖 1.4 是實(shí)驗(yàn)室常用的儀器——臺(tái)式勻膠機(jī)。圖 1.4 臺(tái)式勻膠機(jī)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 李晨森;任忠杰;閆壽科;;熱活性延遲熒光材料的設(shè)計(jì)合成及其在有機(jī)發(fā)光二極管上的應(yīng)用[J];科學(xué)通報(bào);2015年31期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 楊濤;溶液過(guò)程制備高效率OLED器件及其roll-off現(xiàn)象研究[D];南京郵電大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2747249