發(fā)光器件的使用方便了人們的日常生活。其中,有機發(fā)光二極管（organic light-emitting diodes,OLEDs）因其具有制備簡單、柔性和超薄等優(yōu)勢,而被廣泛地應用到平面顯示和固態(tài)照明等領域。傳統(tǒng)的OLEDs是激子型OLEDs�；谧孕y(tǒng)計理論,激子型OLEDs中25%的激子是單重態(tài)�；谧孕睾憷碚�,單重態(tài)激子可以通過退激輻射來發(fā)射熒光,而三重態(tài)激子只能在聲子的輔助作用下以非輻射躍遷的方式被耗散掉。因此,激子型OLEDs的內量子效率（internal quantum efficiency,IQE）被限制在25%。為了提高OLEDs的IQE,學術界和工業(yè)界都致力于尋找能夠將三重激發(fā)態(tài)轉換為單重激發(fā)態(tài)的方法。目前,已有課題組利用鉑和銥等貴金屬的強自旋-軌道耦合作用將OLEDs中的三重激發(fā)態(tài)轉換為了單重激發(fā)態(tài)并實現(xiàn)了高的發(fā)光效率。但是鉑和銥昂貴的價格限制了這類高效OLEDs的大規(guī)模生產。最近,激基復合物型OLEDs因其在不需要貴金屬輔助的條件下可以實現(xiàn)理論上100%的IQE而備受關注。這么高的IQE被歸因于器件中的反向系間竄越（reverse intersystem cro... 

【文章來源】：西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)LG曲面電視；(b)曲面屏手機；(c)京東方柔性顯示屏；(d)華為MateX手機

第一章緒論3克服單層OLEDs的缺點，科學家們設計了雙層結構的OLEDs。雙層結構的OLEDs的雙層指的是HTL和ETL。EL則為某一傳輸層或者是HTL與ETL的交界面。雙層結構的OLEDs的發(fā)光效率明顯高于單層結構。雖然雙層結構的OLEDs的載流子輸運和復合效率都優(yōu)于單層結構，但是雙層結構的OLEDs的發(fā)光效率仍然不能滿足人們的日常生活需要。最近，為了進一步提高OLEDs的發(fā)光效率，科學家們設計出了三層結構的OLEDs。這三層分別是HTL，ETL和EL，如圖1.2(b)所示。當OLEDs有了三層功能不同的有機層后，載流子的注入效率和輸運效率得到提高。因此，器件的開啟電壓降低并且電流效率增加。又因為發(fā)光層中的電子和空穴都已遠離了電極，所以激發(fā)態(tài)解離的概率減校因此，三層結構的OLEDs取得了較高的發(fā)光效率。同時，三層結構的OLEDs還有一個特點。因為在三層結構的OLEDs的EL附近通常會有激子和激基復合物的同時形成，所以器件中常常會有多種單重激發(fā)態(tài)在退激輻射。因為激子和激基復合物具有不同的能量，所以器件中就會有不同顏色的光發(fā)射出來。當在器件中有多種顏色的光，我們就可以通過設計合理的器件結構來混合紅，綠和藍三種顏色的光并最終實現(xiàn)白光型OLEDs。最近，為了解決OLEDs的發(fā)光效率不足的問題，科學家們設計出來了基于熱致延遲熒光(thermallyactivateddelayedfluorescence,TADF)材料的OLEDs。TADF型OLEDs因為對器件中激發(fā)態(tài)的充分利用，所以可以實現(xiàn)高的發(fā)光效率[6]。TADF材料分為分子內型和分子間型。分子內型TADF材料中的空穴和電子分別位于給體基團和受體基團。分子內型TADF材料通過摻雜的方式被摻入某一有機功能層，然后以主體向客體傳輸能量的方式來實現(xiàn)TADF分子的激發(fā)。最后，TADF分子退激輻射。分子間型TADF材料中的空穴和電子分別位于給體分子和受體分

第一章緒論5annihilation,TTA)過程也可以有效地利用三重激發(fā)態(tài)[32,33]。三重激發(fā)態(tài)在器件中具有兩大特點。這兩個特點分別是數(shù)量多和壽命長。當兩個三重態(tài)激發(fā)態(tài)相互靠近，它們可以湮滅成一個單重激發(fā)態(tài)，即TTA過程。這個過程可以被公式(1-1)描述。0111SSTT(1-1)TTA過程還可以被圖1.3(b)所描述。雖然TTA過程也可以利用非輻射的三重激發(fā)態(tài)，但是因為TTA過程需要消耗兩個三重激發(fā)態(tài)才能換來一個單重激發(fā)態(tài)，所以TTA過程對器件發(fā)光效率的提高低于RISC過程。另外，激子型OLEDs中有效利用三重激發(fā)態(tài)的微觀過程只有TTA過程。因為激子中的空穴和電子都位于同一個分子上，所以激子中的空穴與電子之間的距離較小，導致單重態(tài)激子與三重態(tài)激子有較大的能級差[34]。又因為該能級差遠遠大于氫原子的超精細相互作用，所以在單重態(tài)與三重態(tài)激子之間不能發(fā)生自旋混合過程。除了ISC，RISC和TTA過程，OLEDs中還有單重態(tài)裂變(singletfission,SF)和三重激發(fā)態(tài)-電荷湮滅(triplet-chargeannihilation，TQA)過程。SF過程指的是一個單重激發(fā)態(tài)裂變成兩個三重激發(fā)態(tài)[35]，即1101TTSS。另外，TQA過程主要反映在磁電導曲線上。TQA過程一般分為兩個反應通道[36]。第一個反應通道是散射過程。散射過程指的是自由載流子在器件中運動時會因為三重激發(fā)態(tài)對載流子的阻礙作用而降低自己的遷移率。因此，散射過程會減小載流子的遷移率從而減小器件的電流強度。同時，這也會減小器件的電致發(fā)光強度。第二個反應通道是解離過程。解離過程指的是自由載流子在器件中運動的過程中會與三重激發(fā)態(tài)發(fā)生碰撞，從而使三重激發(fā)態(tài)解離成自由的載流子。一旦發(fā)生三重激發(fā)態(tài)的解離過程，器件中三重激發(fā)態(tài)的數(shù)量會減少并導致自由載流子的數(shù)量增加。因此，當自由載流子的數(shù)量增加，器件的電流強度

【參考文獻】：
期刊論文
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