【摘要】：熱活化延遲熒光(TADF)發(fā)光材料,通過熱活化產(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S_1發(fā)光,從而實現(xiàn)100%的內(nèi)量子效率(IQE),同時又避免了使用貴金屬相關(guān)的問題,成為目前有機發(fā)光二極管(OLED)領(lǐng)域研究熱點之一。傳統(tǒng)的真空蒸鍍法,雖然制備的薄膜均勻平整,但是其制備過程需要超高真空,對設(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)能級差,不利于空穴的傳輸,同時,PEDOT:PSS也不能夠有效地阻擋從EML傳輸過來的電子。另外,由于其溶液為酸性,也會造成發(fā)光層與PEDOT:PSS之間存在離子,進而造成發(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,通過溶液法制備了OLED并測試了其性能。第一部分,探索了HTL在對溶液法制備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)點結(jié)合起來,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。PVK厚度僅為5 nm,幾乎不會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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN312.8
【圖文】：

過程會在 TADF-OLED 的章節(jié)會詳細(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功能層，然后相遇并形成激子，激子再通過輻射躍遷射就是不同的發(fā)光。有機功能層一般厚度在 100 nm 左右，根，有機功能層一般由多層不同功能的有機材料組成。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 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。對于不同地薄膜制備方法，各有其優(yōu)同地材料。下面對本論文實驗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，對材料進行高溫料形成細(xì)小的結(jié)構(gòu)在目標(biāo)基片上進行沉積、生長，最終形成構(gòu)[13]。這種方法的優(yōu)點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臺式勻膠機以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使溶液均勻鋪展在基底，然后通過加熱使溶劑揮發(fā)，最后得到完整的我薄膜[14]。其薄膜的膜厚主要由兩個條件決定：1、旋涂液的濃度；2、旋涂時的轉(zhuǎn)速。通常情況下，這種方法成膜之后，必須立刻經(jīng)過熱退火使溶劑揮發(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，必須通過額外的儀器進行測試（比如原子力顯微鏡或臺階儀），然后通過不斷調(diào)試實驗條件，最終得到合適的膜厚。但是這種方法也有很多優(yōu)點：1、制備的條件極其地簡單，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、對于材料摻雜也是極其方便，只需進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 是實驗室常用的儀器——臺式勻膠機。圖 1.4 臺式勻膠機

【參考文獻】

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)計合成及其在有機發(fā)光二極管上的應(yīng)用[J];科學(xué)通報;2015年31期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 楊濤;溶液過程制備高效率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：2747249