本文關鍵詞： 白光有機電致發(fā)光器件 雙層共母體結構 漸變電荷摻雜結構 光譜穩(wěn)定　出處：《吉林大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：有機電致發(fā)光器件(OLEDs)具有體積小、重量輕、響應迅速、視角廣、柔性顯示、綠色環(huán)保、發(fā)光柔和等特點,在固態(tài)照明和平板顯示領域有著巨大的潛在應用市場。自九十年代以來,OLED器件性能有了顯著的提高,部分器件產(chǎn)品已經(jīng)可應用于市場中。但目前OLED器件還存在一些問題,結構復雜、制備成本高、效率低等等諸多因素制約了OLED器件的推廣。本論文以白光OLED器件為基礎,從器件結構方面進行設計和優(yōu)化,在簡化器件結構的前提下,實現(xiàn)了高性能的白光發(fā)射,具有一定的參考價值。具體工作如下:(1)針對白光多發(fā)光層結構色穩(wěn)定性差、滾降大等問題,我們進行了一系列結構上的探索。雖然多發(fā)光層結構的激子復合區(qū)域很寬,器件效率高,但是復合中心會隨著電壓升高而移動,導致器件發(fā)光不穩(wěn)定。傳統(tǒng)解決辦法是插入中間層或隔層調(diào)控激子復合區(qū)域,維持穩(wěn)定發(fā)射。這種方式無疑增加了制備復雜度和制備成本,還會因中間層或隔層界面處的勢壘存在導致器件性能變差。為此,我們基于無中間層或隔層的多發(fā)光層結構,通過采用雙層不同比例共母體結構,解決了上述問題,實現(xiàn)了高性能的白光發(fā)射。首先,考慮到4,4’,4’’-tri(N-car-bazolyl)-triphenylamine(TCTA)優(yōu)秀的傳輸空穴能力和2,2’,2’’-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole)(TPBi)優(yōu)秀的傳輸電子能力,我們制備了一系列不同母體結構的藍光器件,藍光發(fā)光材料為iridium(Ⅲ)Bis(3,5-diflouro)-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl)(Firpic),摻雜比例為10%。實驗結果表明,器件結構為ITO/MoO_3(2 nm)/TCTA(50 nm)/TCTA:TPBi:Firpic(2:1,10%,15 nm)/TCTA:TPBi:Firpic(1:2,10%,15 nm)/TPBi(30 nm)/Liq(1 nm)/Al(100 nm)有著最好的載流子注入和傳輸特性。接下來,我們引入一個敏感層探究了雙層不同比例共母體結構的主要激子復合中心。最后,我們在兩個藍光層內(nèi)插入一個超薄黃光層Iridium(III)bis(4-phenylthieno[3,2-c]pyridinato-N,C2′)acetylacetonate(PO-01),優(yōu)化超薄層厚度,實現(xiàn)了光譜穩(wěn)定的白光發(fā)射。器件的最大電流效率為39.8 cd/A,功率效率為40.8 lm/W,開啟電壓為2.71 V,在較大的亮度范圍內(nèi)色坐標變化僅為(0.005,0.008),在1000 cd/m2,3000 cd/m2和5000cd/m2電流效率仍能保持35.9 cd/A,31.4 cd/A和29.0 cd/A。我們分析了器件的工作原理,發(fā)現(xiàn)采用藍/黃/藍結構以及平衡的載流子注入和傳輸特性是器件穩(wěn)定高效的原因。(2)針對白光簡單結構器件效率低的問題進行了研究。通常情況下,簡單結構器件只含有一個有機層,傳輸電子和空穴能力不均衡,激子復合區(qū)域又離電極很近,導致器件效率差。為了解決這一問題,我們采用了一個新的摻雜方式:漸變p/n摻雜方式,去提升器件效率。首先,我們制備了不同摻雜結構的黃光器件,單一有機層選用具有雙極特性的材料4,4'-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl(CBP),實驗表明采用漸變p/n摻雜結構器件性能要比采用均勻結構的器件好很多,電流效率可達30.0 cd/A。其次,我們制備了不同結構的單電子和單空穴器件探究機理,發(fā)現(xiàn)漸變結構的電流密度要優(yōu)于均勻摻雜結構。接下來,我們引入一個敏感層探究摻雜結構的激子復合區(qū)域,結果表明主要激子復合區(qū)域位于器件的中心部位。最后,我們采用互補顏色制備白光器件,優(yōu)化了各發(fā)光層厚度,實現(xiàn)了高性能的白光發(fā)射,最大電流效率為15.4 cd/A,在廣闊的亮度范圍內(nèi)色坐標變化為(0.008,0.002),滾降極低。我們分析了該結構的工作原理,發(fā)現(xiàn)漸變p/n摻雜結構有效地提升了載流子的注入和傳輸能力,同時,寬闊的激子復合區(qū)域和對復合中心有效地限制是實現(xiàn)白光穩(wěn)定高效發(fā)射的原因。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN383.1

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