【摘要】：有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)經(jīng)歷了近三十年的研究和發(fā)展,在信息顯示領(lǐng)域及照明領(lǐng)域已步入實(shí)用化的進(jìn)程。OLED具有高效率、面發(fā)光、健康光源以及可制備柔性器件等優(yōu)點(diǎn)。目前,OLED仍然是有機(jī)電子學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),無(wú)論是器件開發(fā)還是新材料合成都吸引著眾多的研究力量。本論文在器件結(jié)構(gòu)方面,進(jìn)行了新型疊層OLED的內(nèi)部連接層材料、內(nèi)部連接層結(jié)構(gòu)及工作機(jī)理、設(shè)計(jì)合成了雙極性的磷光主體材料、低驅(qū)動(dòng)電壓倒置OLED器件等方面的研究。在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面,我們自主設(shè)計(jì)了大面積有機(jī)薄膜蒸鍍?cè)O(shè)備,在器件結(jié)構(gòu)的研究基礎(chǔ)上,成功制備出國(guó)內(nèi)最大面積、高效率的白光OLED照明面板以及柔性O(shè)LED面板,這對(duì)未來(lái)我國(guó)OLED照明產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。以下是對(duì)各章節(jié)主要內(nèi)容的簡(jiǎn)介:(1)第一章和第二章:介紹OLED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用、技術(shù)特點(diǎn)、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀以及亟待解決的問(wèn)題。概述OLED器件的典型結(jié)構(gòu),重點(diǎn)分析了疊層OLED器件的工作原理以及內(nèi)部連接層電荷產(chǎn)生、傳輸和注入過(guò)程。(2)第三章:LiH具有較低熔點(diǎn),易于與有機(jī)材料共蒸,并且分解不產(chǎn)生污染物。利用LiH作為n-型摻雜劑,設(shè)計(jì)出Alq3:LiH/HAT-CN作為疊層OLED器件中的內(nèi)部連接層,并成功制備出疊層OLED器件,其發(fā)光效率相對(duì)于單層器件成倍數(shù)增長(zhǎng)。我們研究證明了疊層OLED的內(nèi)部連接層中沒(méi)有明顯的壓降,這有利于降低器件的功率損耗。壽命測(cè)試發(fā)現(xiàn),具有兩個(gè)和三個(gè)發(fā)光單元的疊層OLED器件對(duì)應(yīng)的T75%壽命分別為單層器件的3.8倍和7.4倍。進(jìn)一步通過(guò)UPS和XPS研究了Alq3摻雜LiH的電荷載流子注入情況和能級(jí)變化。(3)第四章:設(shè)計(jì)了全新的內(nèi)部連接層結(jié)構(gòu)Bphen:Li/Al/F4-TCNQ/HAT-CN,并應(yīng)用于疊層OLED器件中。F4-TCNQ/HAT-CN在內(nèi)部連接層中可形成梯度勢(shì)壘,能夠有效降低注入勢(shì)壘。同時(shí),使用新型主體材料SSTF制備出高效率的疊層白光oled器件,最大電流效率和為功率效率分別達(dá)到70.5cd/a和64.8lm/w。另外,我們利用上述疊層器件制備出了大面積白光oled照明面板,最大電流效率為231.8cd/a,最大功率效率為52.9lm/w。該f4-tcnq/hat-cn結(jié)構(gòu)在內(nèi)部連接層中的合理設(shè)計(jì),使得疊層白光oled具有很好的器件性能,特別是在大面積白光oled照明面板上的應(yīng)用方面具有極大潛力。(4)第五章:通過(guò)在三苯胺螺芴基團(tuán)的芴環(huán)上引入缺電子的膦氧基團(tuán),設(shè)計(jì)合成出以三苯胺為空穴傳輸單元、膦氧為電子傳輸單元的雙極主體材料postf,其較高的三線態(tài)非常有利于器件性能的提高。制備出的以postf為主體的藍(lán)色磷光器件的外部量子效率(eqe)超過(guò)25%。由于螺芴雙極性特點(diǎn)和化學(xué)穩(wěn)定性,我們用postf作為主體材料制備了大面積白光oled照明面板(150mm×150mm),功率效率可達(dá)75.9lm/w。(5)第六章:研究了hat-cn/al/bphen:li作為電子注入層的倒置oled器件,成功制備出具有極低驅(qū)動(dòng)電壓的綠色磷光倒置oled器件,10000cd/m2下的驅(qū)動(dòng)電壓僅為4.5V,這也是目前所報(bào)道的綠色磷光倒置oled器件中的最低驅(qū)動(dòng)電壓�；谙嗤怪媒Y(jié)構(gòu),我們也成功制備了發(fā)光面積為120×120mm2的大面積oled柔性面板。進(jìn)一步對(duì)電子注入層結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)計(jì)了以f4-tcnq/moo3/bphen:li為電子注入層的綠色磷光倒置oled器件,最大功率效率達(dá)到84.9lm/w。同時(shí)對(duì)常規(guī)oled和倒置oled器件的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,證明了倒置oled器件結(jié)構(gòu)能夠顯著地提高器件的穩(wěn)定性。(6)第六章:我們自主設(shè)計(jì)開發(fā)了大面積真空薄膜沉積設(shè)備,突破了線性蒸發(fā)源等核心技術(shù),線源的均勻性可達(dá)到3%左右,最大可實(shí)現(xiàn)300×300mm2的面板制備,滿足產(chǎn)業(yè)化大面積oled生產(chǎn)要求。系統(tǒng)研究了大面積oled照明面板的發(fā)光均勻性和面板工作溫度變化,通過(guò)外部光萃取技術(shù)可以有效地提高照明面板的發(fā)光均勻性。同時(shí),我們又成功開發(fā)出150×150mm2的大面積柔性白光oled照明面板。總之,本論文對(duì)大面積高效率疊層oled器件的制備做了一系列的研究工作,從高性能材料合成、高效疊層oled器件制備以及大面積真空蒸鍍?cè)O(shè)備的設(shè)計(jì)和開發(fā),最終實(shí)現(xiàn)大面積高效率OLED照明面板,從照明面板最前端到終端完全實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)和生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了“養(yǎng)土雞-喂土飼料-生土雞蛋”的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化同步推進(jìn)發(fā)展模式。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN383.1

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 吳宇坤;面向有源顯示的有機(jī)電致發(fā)光器件研究[D];吉林大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 劉竹森;有機(jī)發(fā)光二極管中的三重態(tài)—三重態(tài)湮滅和單重態(tài)—單重態(tài)湮滅[D];浙江大學(xué);2018年

2 陶冶;有機(jī)光電子器件的柔性透明電極的初步研究[D];吉林大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2800350