近些年來,由于發(fā)現(xiàn)激基復(fù)合物具有熱活化延遲熒光(TADF)特性,因此激基復(fù)合物的理論發(fā)光效率上限可以達(dá)到100%。所以激基復(fù)合物在近幾年得到了研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。在器件結(jié)構(gòu)方面,由于激基復(fù)合物要求給受體材料之間的充分接觸,激基復(fù)合物發(fā)光器件結(jié)構(gòu)一般有給受體分層的平面異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)和給受體混合的體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)兩種。最初的激基復(fù)合物現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)于分層器件的載流子傳輸層與發(fā)光層之間的相互作用,其區(qū)別于發(fā)光材料的發(fā)光峰,而會在長波方向產(chǎn)生一個新的發(fā)光峰,這會影響本征器件的發(fā)光質(zhì)量。因此當(dāng)時人們總是避免激基復(fù)合物的形成,然而自從發(fā)現(xiàn)激基復(fù)合物具有TADF特性之后,基于界面結(jié)構(gòu)的激基復(fù)合物發(fā)光器件也可以獲得較高的外量子效率。相對于給、受體混合的激基復(fù)合物發(fā)光器件,界面結(jié)構(gòu)形成的激基復(fù)合物由于接觸面積局限于給體與受體界面處,因此要求電子和空穴傳輸層能夠很好地調(diào)節(jié)載流子平衡。而給、受體混合的激基復(fù)合物發(fā)光器件則具有更大的調(diào)節(jié)空間。由于混合層的載流子平衡可以通過調(diào)節(jié)給、受體混合比例來調(diào)控,混合層器件結(jié)構(gòu)往往可以獲得更高的器件效率和更小的效率滾降。本文利用mCP與PO-T2T形成的藍(lán)光激基復(fù)合物,設(shè)計(jì)了不同器件結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)橙光和白光OLED。具體工作如下:1.采用mCP(N,N′-dicarbazolyl-3,5-benzene)與PO-T2T((1,3,5-triazine-2,4,6-triyl)tris(benzene-3,1-diyl)tris(diphenylphosphine oxide))形成界面藍(lán)光激基復(fù)合物,在受體PO-T2T中摻雜磷光材料Ir(pq)_2acac(2,4-Pentanedionato)bis[2-(2-quinolinyl)phenyl]iridium(III),通過調(diào)控?fù)诫s劑Ir(pq)_2acac的摻雜濃度來實(shí)現(xiàn)高效率橙光發(fā)射。當(dāng)摻雜濃度為4wt%時,獲得最好的器件性能,其最大電流效率、功率效率以及外量子效率分別達(dá)到了28.75 cd/A、30.10 lm/W以及14.98%。進(jìn)一步為了實(shí)現(xiàn)白光,采取兩種途徑制備白光器件:其一,降低受體材料PO-T2T中Ir(pq)_2acac的摻雜濃度,實(shí)現(xiàn)不完全能量傳遞,從而實(shí)現(xiàn)白光。當(dāng)摻雜濃度為0.3 wt%時,獲得了較好的白光器件,其最大電流效率、功率效率以及外量子效率分別為27.84 cd/A、29.15 lm/W以及13.57%。其二,在已獲得最佳性能的摻雜4 wt%Ir(pq)_2acac橙光器件中,用受體材料PO-T2T作為間隔層,通過調(diào)控間隔層厚度來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)白光器件。當(dāng)調(diào)控間隔層厚度為4 nm時,器件的最大電流效率、功率效率以及外量子效率分別為20.36 cd/A、21.32 lm/W以及10.71%。2.采用mCP與PO-T2T形成混合結(jié)構(gòu)的藍(lán)光激基復(fù)合物,通過在混合激基復(fù)合物中摻雜磷光材料Ir(pq)_2acac,通過調(diào)控?fù)诫s劑的濃度實(shí)現(xiàn)最優(yōu)橙光發(fā)射。當(dāng)摻雜濃度為1.5 wt%,獲得了最優(yōu)的器件性能,其最大電流效率、功率效率以及外量子效率分別達(dá)到了35.3 cd/A、31.0 lm/W以及18.7%。進(jìn)一步降低摻雜劑Ir(pq)_2acac的摻雜濃度,實(shí)現(xiàn)不完全能量傳遞實(shí)現(xiàn)白光OLED。當(dāng)摻雜劑濃度為0.1 wt%時,獲得效果較好的白光器件,其最大電流效率、功率效率以及外量子效率分別為15.55 cd/A、13.69 lm/W以及7.49%。并且相對于界面結(jié)構(gòu),混合激基復(fù)合物制備的橙光和白光OLED,其效率滾降有明顯的改善。3.采用mCP與PO-T2T形成的混合藍(lán)光激基復(fù)合物作為藍(lán)光發(fā)光層,以超薄層Ir(ppy)_3和Ir(pq)_2acac分別作為綠光發(fā)光層和橙光發(fā)光層,分別設(shè)計(jì)藍(lán)、綠、橙順序和藍(lán)、橙、綠順序的白光有機(jī)電致發(fā)光器件。通過一系列優(yōu)化,獲得了基于藍(lán)、綠、橙順序的白光有機(jī)電致發(fā)光器件,其最大電流效率、功率效率以及外量子效率分別達(dá)到了24.06 cd/A、21.59 lm/W以及10.24%。而基于藍(lán)、橙、綠的有機(jī)電致發(fā)光器件其最大電流效率、功率效率以及外量子效率分別達(dá)到了38.83 cd/A、34.85lm/W以及15.28%。
【學(xué)位單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN383.1
【部分圖文】：

圖 1-1 OLED 在顯示和照明方面的應(yīng)用Figure 1-1 OLED display and lighting applications3 OLED 的發(fā)光原理OLED 為載流子雙注入器件，其發(fā)光是一種電能轉(zhuǎn)化為光能的過程。O基本原理：在外加電場的作用下，空穴和電子分別通過陽極、陰極注入器件經(jīng)過空穴傳輸層和電子傳輸層后在發(fā)光層復(fù)合形成激子，最后經(jīng)過輻射躍遷。

4圖 1-2 OLED 常用結(jié)構(gòu)Fig.1-2 The typical structure of OLED常用的 OLED 常用結(jié)構(gòu)，電子和空穴分別從陰極和陽輸層，然后到達(dá)中間發(fā)光層，經(jīng)過復(fù)合形成激子。若則形成單線態(tài)激子，其輻射躍遷產(chǎn)生熒光；若存在自，其輻射躍遷產(chǎn)生磷光。通常情況下單線態(tài)激子和三 25%和 75%。因?yàn)槿�態(tài)激子存在躍遷禁阻，一般不 20%光萃取來說傳統(tǒng)的 OLED 外量子效率低于 5%。的激子利用，就需要克服這種三線態(tài)的躍遷禁阻，希

表示為：ηp=πL/JV的亮度，J 代表器件的電流密度，V 代表器件通過光或者是電激發(fā)所發(fā)射的光譜。其譜(PL)，電激發(fā)稱為電致發(fā)光光譜(EL)。收光譜的重合度來研究材料的主客體之間不同電壓下器件的 EL 光譜來確定激子的機(jī)理，因此器件的光譜對于 OLED 的研究色可以用色坐標(biāo)表示，目前國際上普遍使Commission International de I’Eclairage)制定 1-3 所示。
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本文編號：2858101