新结构白光有机电致发光器件

新结构白光有机电致发光器件

谢文法[1]2004年在《新结构白光有机电致发光器件》文中提出有机电致发光显示器件具有重量轻、成本低、视角宽、响应速度快、主动发光、发光亮度和发光效率高、能实现全色显示等优点,备受科学界和产业界的广泛重视。特别是C. W. Tang 于1987 年首次报道了可以在低电压工作的具有高发光亮度的有机电致发光器件以来,有机电致发光器件的研究工作有了更快速的发展。近十余年里,有机电致发光器件已经逐渐成为多学科交叉的高技术含量的前沿课题。白光有机发光器件不仅能够制作白光显示器件而且还能够与彩膜相结合制作全色显示器件,还可用作液晶显示的背光源,甚至用于照明。在1994年J. Kido 等人报道了有机电致白光器件以后,关于这方面的研究广泛地开展起来。本文中作者采用不同的材料制作了几种不同结构的白光器件,并详细研究了其光电特性。 2003年,Tsuji等首次将DCM1薄层(10?)引入到白光器件中制备了非掺杂型白光器件,然而此器件的最大亮度只有1000 cd/m2,器件的效率也未报道,我们通过分析DCM1层厚度对结构为ITO/NPB/DCM1/Alq3/LiF/Al的的器件亮度、效率的影响,认为Tsuji报道的白光器件亮度、效率低的原因在于DCM1层的厚度太厚而引起的荧光淬灭效应,基于以上的认识,我们制备了含DCM1超薄层的白光器件,器件的结构为ITO/NPB/DCM1/DPVBi/Alq3/LiF/Al,其中DCM1的厚度为0.05 nm,通过改变DPVBi的厚度可以和容易的调整器件的发光谱,我们获得了最大效率为1.74 lm/W,最大亮度为3750 cd/m2的白光器件,当电压从4 V变化到15 V时,器件的色坐标从(0.36, 0.38)变化到(0.30, 0.32),都很接近白光等能点(0.33, 0.33)。此器件的特点在于首次在白光器件中使用了超薄的DCM1层,使得由于DCM1引起的浓度淬灭效应降到最低,从而提高了器件的效率。为了进一步提高非掺杂型器件的亮度和效率,我们首次将高效率的荧光染料rubrene引入到白光器件中,rubrene通常是作为掺杂剂使用的,日本学者Matsumura系统研究了rubrene超薄层的发光特性,制备了结构为ITO/TPD/rubrene/Alq3/ Mg:Al的黄光器件,通过研究rubrene层的厚度及位置对器件性能的影响,从而得出结论rubrene超薄层具有俘获空穴的能力,插入在TPD和Alq3之间时的效率最高。我们利用rubrene的独特特点,将其引入到白光器件中,制备了结构为ITO/NPB/rubrene/DPVBi/Alq3/LiF/Al的非掺杂型白光器件,器件的最大效率可达3.18 lm/W,在12 V的驱动电压下,亮度高达达17910 cd/m2,此外这个器件有一个非常好的特性就是当亮度从100变化到10000 cd/m2时器件的色坐标从(0.294, 0.320)变化到(0.298, 0.324),几乎没有什么变化。此器件的性能在非掺杂型白光器件中处于领先地位。由于在磷光材料中单重态和叁重态激子都可以通过辐射复合发光,所以在理论上它的发光效率是荧光材料的4倍,我们将高效率的红光[Ir(piq)2(acac)]及绿光[Ir(ppy)3]磷光掺杂染料同时掺入到同一个母体TPBI中,通过调整掺杂剂的浓度,并结合NPB的蓝光发射得到了高效率的白光发光器件,此器件的最大效率可达15.3 cd/A,最大亮度达33000 cd/m2,当电压从5 V变化到18 V时,色坐标从(0.44, 0.44)变化到(0.29, 0.34)基本处于白光区。此器件的特点在于利用红、绿两种比较常用的材料同时掺入到具有空穴阻挡和电子传输能力的母体中,从而在一个器件中同时实现红、绿及蓝光的发射从而得到白光发射,避免了使用比较稀有的蓝光磷光材料和与其相匹配的母体材料,同时又可以保持较高的发光效率且降低了器件的制备成本,器件的性能在国内已报道的白光器件中处于领先地位。此外作者还作了一些其他有机发光器件方面的研究,例如,(1)利用可变入射角椭圆偏振测量技术,测量了Alq3,NPB,CuPc,Rubrene等有机薄膜的光学常数和光学带隙,首次系统地给出了1-5 eV范围内多种有机发光材料的光学常数,并推导出了各种材料的光学带隙,在此基础上作者首次研究了膜层厚度对器件出射光透射率的影响;(2)研究了SnO2薄层对有机发光器件性能的影响,当将SnO2薄层置于Al阴极与Alq3发光层之间,器件的最大效率比没有插入SnO2的器件提高了近3倍,当将SnO2薄层置于ITO阳极与NPB层之间时,器件的最大效率是没有插入SnO2层的器件的1.6倍。我们认为器件效率的提高是因为SnO2层的存在平衡了载流子的注入。

杨宇[2]2012年在《新型掺杂结构白光有机电致发光器件制备及其性质研究》文中研究指明本论文设计并成功制备了两种掺杂结构白光器件,分别通过界面两侧双掺杂层和发光层采取梯度浓度掺杂的结构,改善白光器件的色度稳定性及显色指数,提高器件的整体性能。两种白光器件的结构分别为:(I)ITO/NPB/NPB:dopant/Bepp2:dopant/Bepp2/LiF/Al,其中dopant=Rubrene、DCJTB,(II) ITO/NPB/Bepp2:DCM(x%)/Bepp2:DCM (y%)/LiF/Al。以上两种器件均是利用蓝光主体材料与红/橙光掺杂客体之间的不完全能量转移(F rster能量转移机理),使主/客体材料按照一定比例同时发射,复合形成白光。器件I分别考察了DCJTB和Rubrene两种客体材料。当使用DCJTB为客体材料,双掺杂层浓度均为0.1wt%时,器件的最大亮度为19670cd m2,最大电流效率和流明效率分别为4.29cd A1和4.21lm W1,色坐标稳定的保持在(0.33,0.31)附近。另外,引入TCTA对该器件性能进行了优化,最大亮度可以达到23910cd m2,最大电流效率为5.97cd A1,最大流明效率为4.49lm W1,CIE坐标接近白光等能点达到(0.327±0.006,0.340±0.007),无论从亮度、色坐标、光谱稳定性上看均是一个较理想的白光器件。该器件的特点是充分认识到由于NPB同Bepp2具有相当的载流子传输能力,造成两者界面两侧均有载流子的复合并产生激子,并通过双掺杂的结构充分利用以上激发态能量,从而实现高效且稳定的白光发射。改用Rubrene为发光客体,采用同样的双掺杂层结构,却没有得到如DCJTB作为客体材料时色度稳定的白光发射。通过对比DCJTB和Rubrene分别与Bepp2掺杂膜的PL谱,发现后者同Bepp2间的能量转移没有同前者间的充分,这导致了高驱动电压下由Rubrene产生的长波长发射的不足,从而引起白光品质的下降。器件II采用橙红光染料DCM作为客体材料,发光层中掺杂浓度为x=0.2wt%、y=0.5wt%时,器件达到最佳性能,从10cd m2到10000cd m2的亮度范围内,得到了稳定的色坐标(0.334±0.002,0.337±0.007),非常接近白光等能点(0.33,0.33);器件最大亮度为14000cd m2以上,最大电流效率和流明效率分别可达14.0±0.35cd A1和9.2±0.25lm W1,最大外量子效率为5.6±0.15%。所获得白光具有较高的显色指数(CRI,79-81),及较为合适的色温值(5400-5600K)。该器件的最大特点在于通过在发光层的不同区域采用不同掺杂浓度的手段,来应对不同驱动电压下激子复合区域的移动或宽化以及主客体材料的不同程度激发的问题,从而实现整个驱动电压范围内较为恒定的白光发射。

张伟[3]2011年在《激子限域对有机光电器件性能的影响》文中认为自上世纪八十年代美国柯达公司的邓青云首创有机双层异质结器件以来,有机小分子光电子器件,如有机薄膜太阳能电池(Organic Solar Cells, OSCs)、有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Diodes, OLEDs)、有机薄膜晶体管(Organic Thin Film Transistor, OTFT)及有机激光器(Organic Laser),因具有广泛的应用前景受到科研院校和产业界的广泛关注。目前由于器件的效率低、工作机理不完善等问题,制约了有机光电子器件的迅猛发展。因此,本文采用激子限域的方法来实现提高器件效率的目标,具体的研究内容如下:1.采用2-(4-biphenylyl)-5-phenyl-1, 3, 4-oxadiazole(PBD)作为激子阻挡层制备了OSCs器件,考察了PBD激子阻挡层对器件吸收光谱的影响和不同PBD激子阻挡层厚度对器件性能的影响,得出了PBD激子阻挡层厚度为5 nm时器件效率最优。由于加入激子阻挡层后,器件中激子向阴极的扩散得到了抑制。因此,激子在给体受体界面的分离概率增加,有效分离的激子数量增加,从而使器件效率得到提高。2.采用mCP ( N, N’-dicarbazolyl-3, 5-benzene)掺杂(t-bt)_2Ir(acac) [bis[2-(4-tertbutylphenyl)benzothiazolato-N,C~2,] iridium (acetylacetonate)]制备了器件结构为ITO/NPB (40 nm)/mCP:(t-bt)_2Ir(acac) (8%, d nm)/mCP (30-d nm)/TPBi (30 nm)/Mg:Ag (200 nm)的器件,其中d= 5, 10, 15, 20, 25, 30 nm。通过对器件的电致发光光谱(Electroluminescence, EL)分析发现,器件两个发光峰分别来自于mCP和(t-bt)_2Ir(acac)的发光峰。对两个发光峰强度随器件掺杂层厚度变化的趋势的分析结果表明,当器件掺杂层厚度为15 nm时,器件的两个发光峰强度出现了明显的突变,这是因为当d= 15 nm时,更多的来自于非掺杂层mCP叁线态激子扩散进入掺杂层,导致了mCP和(t-bt)_2Ir(acac)发光强度的突变。利用传统的稳态激子扩散方程对器件的分析,得到了mCP的叁线态激子扩散长度为16±1nm。3.分别以蓝色磷光染料bis[(4,6-diflourophenyl)-pyridinato-N,C~2’)](picolinato) Iridium(Ⅲ) (FIrpic)和黄色磷光染料(t-bt)_2Ir(acac)为超薄层发光层,以mCP作为间隔层制备了白光器件,考察了双磷光超薄层对器件性能的影响。器件得到了稳定的白光发射,电流效率11.08 cd/A,能量效率6.21 lm/W,器件的CIE坐标一致在最优白光区域中,并且偏移较少。结果表明,超薄层对器件中激子的限制作用明显,从而导致了器件的白光发射非常稳定。综上所述,本论文研究了激子限域效应对有机光电器件性能的影响,得到了性能优化的有机薄膜太阳能电池和白光稳定的有机电致发光器件,提出一种新型分析有机材料激子扩散长度的方法,即在不改变发光层厚度的前提下,改变器件的掺杂层厚度,通过对器件电致发光光谱中不同发光峰强度变化趋势的分析,可以得出激子扩散长度。通过对激子限域作用分析结果表明,激子阻挡层和磷光超薄层可以有效地起到激子限域的作用,从而提高有机光电子器件的性能。

张颖芳[4]2006年在《蓝色和白色有机电致发光器件的研究》文中提出1.我们以宽带隙的叁聚芴的衍生物作为蓝色发光层制备了蓝光器件,采用既能有效传输一种载流子,又可以有效阻挡另一种载流子的宽带隙材料作为载流子传输和激子阻挡层,将激子完全限制在发光层内,提高了器件的效率和色纯度。基于此的多层非掺杂型器件,CIE色坐标为(0.165,0.072),接近于NTSC的蓝光标准(0.14,0.08),同时最大电流效率达到了1.52cd/A(相应的外量子效率为2.7%),鉴于深蓝色有机电致发光器件效率都比较低,在深蓝色度下,该器件的效率是较高的。 2.我们首次采用两种PPV的齐聚物组成主客体掺杂体系作为蓝色发光层,制作的蓝光器件相比于非掺杂器件电流效率最大提高了7倍,外量子效率大于5%。创新点在于这种相同体系材料组成的掺杂结构,使得客体分子很好的分散到母体中,充分抑止了客体分子的浓度淬灭,同时主客体之间有效的能量转移极大的提高了器件的效率。我们还对这类荧光器件外量子效率大于5%的可能原因做了分析。 3.我们利用磷光敏化的原理,采用绿色磷光染料Ir(ppy)_3作为敏化剂,首次以黄色荧光染料rubrene作为荧光受主,制作的黄光器件最大电流效率为19.08cd/A(相应的外量子效率为5.95%),比相应的以rubrene作为发光材料的纯荧光器件的效率要高得多。在此基础上,我们以磷光敏化的rubrene作为黄色发光层,结合DPVBi的蓝光发射,制作了高效率的白光器件,器件最大电流效率为9.22cd/A,最大亮度为8633cd/m~2,当器件的亮度从数十cd/m~2增大到最大亮度时,器件的色坐标基本稳定在(0.30,0.37)附近。 4.在我们组提出的用蓝色荧光层插入红、绿磷光层之间的新的多发光层白光器件结构的基础上,我们采用前述的PPV的齐聚物作为蓝光材料,对这种结构中蓝光层既作为发光层,同时又起到激子阻挡层的作用进行了深入讨论和分析。经过优化后的器件最大亮度为13290cd/m~2,最大电流效率为14.97cd/A,最大功率效率为9.41lm/W。器件的CIE色坐标从7V下的(0.36,0.41)变化到15V下的(0.30,0.37),均位于白光区。此外,我们还讨论了白光器件的显色指数和电致发光光谱的关系。

刘胜强[5]2015年在《白光有机电致发光器件的光学仿真与性能研究》文中进行了进一步梳理有机电致发光器件(Organic light-emitting device,OLED)以其全固态、响应快和可柔性等优异特性,成为21世纪最具发展潜力的固体照明和显示设备。与目前其他传统的器件比较,OLED器件还具有电流驱动、主动发光、超薄厚度、工作环境适应度高和器件可优化程度高等的特点。其中,白光OLED器件由于可以作为面光源、显示的特性,成为目前研发的重点与焦点。但是,目前白光OLED器件中还存在着发光性能不足、器件功能单一和发光颜色易漂移的缺点。针对这些问题,本工作采用超薄发光层结构和两发光层中间设置间隔层结构的方式,提升白光OLED器件性能,实现功能多样化,并且还获得高色稳定性白光发射器件。同时从量子理论入手,对白光OLED器件的光学性能,包括外量子效率,光谱分段模拟和变色能力值进行数学算法实现和模拟仿真,进一步帮助分析与解释高性能特性、多功能特性和高色稳定性特性。本论文的具体内容包括:1.通过光学量子理论以及器件性能参数,对白光OLED器件的光学特性进行计算与仿真,并利用数学工具进行算法实现。基于量子理论的光子能量计算公式,引入OLED器件的电压-亮度特征值,电压-光谱特征值,得到器件发光光子数目。基于该数值,引入OLED器件的电学属性特征值,推导出器件外量子效率的计算公式。由于该计算出的外量子效率通过了与物理器件积分球实际测试值的验证,说明了推导原理与算法实现的正确性。同样基于光子数目的理论公式,对任意光谱进行了分段光子数目的模拟,提升了光谱的应用范围。根据数学的绝对误差理论,创新性地提出了对变色OLED器件的光谱差异性表征的变色能力值概念,采用数学工具进行了算法实现与模拟,为变色OLED器件的设计、构建打下了理论基础。2.研究了新型bis[2-(4-tert-butylphenyl)benzothiazolato-N,C2’]iridium(acetylacetonate)[(t-bt)2Ir(acac)]黄光发光材料在OLED器件内的最优存在形式,并基于其超薄层形态,制备并深入研究了高性能的白光OLED器件。通过采用超薄层、等厚掺杂层、等量掺杂层的制备方式,对(t-bt)2Ir(acac)发光材料在OLED器件中的存在形式进行了细致研究,通过性能比较,分析出超薄层结构不仅具有连续层形成能级凹陷利于载流子聚积的特质,还具有掺杂层高效能量传递的特质,使得器件性能表现优异。通过对(t-bt)2Ir(acac)发光材料的0.5 nm厚度,1 nm厚度和1.5 nm厚度的器件性能比较,分析出1 nm的(t-bt)2Ir(acac)薄层的厚度,在电学方面可以对器件内部空穴载流子和电子载流子比例实现很好的控制,在光学方面还可以对器件内部叁线态激子的自捕获与能量迁移实现很好的调控。通过数学工具的计算,高效白光oled器件展示出最高40.5lm/w的能量效率和最高22.01%的外量子效率,为后期高效白光oled器件的制备提供了结构支持。3.通过改变白光oled器件内间隔层的种类与厚度,实现了具有变色功能的oled器件,并进行了多项光学性能的计算与模拟仿真。创新性地提出激子双向迁移模型和变色能力理论,并进行了变色oled器件的深入理论分析。当设置n,n’-dicarbazolyl-3,5-benzene(mcp)间隔层的厚度为8nm、16nm和24nm时,oled器件表现出了不同的光学特性。对于未加入mcp间隔层的器件和加入8nm的mcp间隔层的器件,激子的受阻能力不强,导致大部分的激子迁移到黄光发光层中,并且发光颜色几乎不变。而对于16nm的mcp间隔层器件,却表现出了优异的变色特性,从低电压的蓝光,变为适度电压下的白光,到高电压下的黄光,颜色变化明显。这是由于恰当厚度的mcp层,可以很好的控制激子在器件内部的分布。对于24nm的mcp间隔层,已经超过了激子扩散长度距离,并不能对激子的迁移进行调控。基于此,本文提出了激子双向迁移模型理论,当激子双向迁移区域处于蓝光发光层与间隔层界面附近时,电压的变动会导致蓝光与黄光的光子数目之比产生剧烈变动,达到变色效果。为了体现变色器件的变色能力,本文创新性的提出并开发了变色能力值的概念与公式,得到了最高的mcp间隔层器件的变色能力值为41.2%。基于五种不同间隔层的最高占有分子轨道能级和叁线态能级,生成的变色能力预估模拟方程对理想的间隔层进行了仿真。最后本工作讨论了器件中激子反跃迁现象与器件性能的模拟关系,为高性能器件的间隔层选取,做了理论铺垫和模型指导。4.通过引入bis[(4,6-difluorophenyl)-pyridinato-n,c2’](picolinate)iridium(iii)(firpic)蓝光磷光染料,利用mcp间隔层厚度的调控手段,进行对(t-bt)2ir(acac)黄光染料和iridium(iii)bis(4’,6’-difluorophenylpyridinato)tetrakis(1-pyrazolyl)borate(fir6)蓝光染料组合的白光oled器件光学颜色修正,得到并系统研究了叁发光层体系的白光oled器件的高稳定性白光光谱特性。首先对基于(t-bt)2ir(acac)黄光染料和fir6蓝光染料的白光oled器件进行深入的光学颜色研究,发现随着电压的增加,激子复合区域,由蓝光发光层向黄光发光层移动。随后,对(t-bt)2ir(acac)黄光染料和firpic蓝光染料的白光oled器件进行研究,发现随着电压的增加,激子复合区域由黄光发光层向蓝光发光层移动。基于以上工作,设计并制备了叁发光层发光体系的白光oled器件,通过mcp间隔层的厚度调整与优化,对器件的载流子与激子进行控制,实现了白光光谱稳定发射的白光oled器件。稳定白光光谱归因于firpic发光光谱的辅助作用,并且当间隔层mCP的厚度为10 nm时,叁发光层器件内部达到了叁线态激子平衡、激子复合区域稳定的状态。该器件从6 V电压增大到14 V电压过程中,CIE色坐标为(0.29?0.01,0.34?0.01),整体电致发光光谱稳定。综上所述,本工作为高效率性能、电控变色应用和高色稳定性的OLED器件研究打下了理论与应用基础。

陈平[6]2008年在《基于蓝色荧光和黄色磷光的白色有机电致发光器件研究》文中进行了进一步梳理1.我们研究了基于新型铱系磷光材料(F-Bt)2Ir(acac)的黄光电致发光器件。根据器件的能级示意图,我们认为对于铱系磷光材料(F-Bt)2Ir(acac)的较高的发光效率,俘获机制相对于母体和客体之间的能量转移可能发挥着更重要的作用。然后我们采用(F-Bt)2Ir(acac)作为黄色磷光发光材料,结合蓝色荧光材料DPVBi制作了一系列的白色有机发光器件。通过在蓝色发光层和黄色发光层之间插入2 nm的具有双载流子传输特性的CBP时,观察到了黄光的发射强度相对于没有加入CBP薄层的器件得到了增强,我们把它归因于CBP薄层的插入阻断了黄色磷光材料向蓝色荧光材料的叁线态能量转移。通过调节黄色发光层的厚度,我们得到了高效率的白色发光器件。2.我们采用一种结构,使蓝色荧光材料BCzVBi利用产生的单线态激子,而黄色磷光材料(F-BT)2Ir(acac)利用剩余的叁线态激子,从而得到高效率的白光发射。白光器件的色坐标为(0.383, 0.418),它的最大的效率为21.2 cd/A,最大亮度为40870 cd/m2,器件G在亮度为100 cd/m2,1000 cd/m2下的功率效率分别为14.4 lm/W和10.1 lm/W。3.我们制作了基于新型电荷生成层Alq3:20wt%Mg/MoO3的高效率稳定的迭层白色有机发光器件。为了证明电荷生成层Alq3:20wt%Mg/MoO3在迭层器件中的作用,我们制作了堆迭两个相同的黄光发光单元的迭层器件和一个传统的单层黄光器件作为对比器件。在电流密度为1.8 mA/cm2时,迭层器件的电流效率约为48.0 cd/A,单层器件的效率为22.3 cd/A,迭层器件的效率约为单层器件的2.2倍。我们还对迭层器件的电荷生成层的工作原理进行了初步探究。我们首次通过调节电荷生产层中MoO3的厚度,制得了基于蓝色发光单元和黄色发光单元的迭层白光有机发光器件。该器件具有较好的色稳定性和高的效率,最大效率为36.3 cd/A,在1000 cd/m2和10000 cd/m2的亮度下,效率分别为35.9 cd/A和27.8 cd/A。

苏跃举[7]2012年在《有机电致发光蓝光器件的结构设计与性能提高的研究》文中研究说明有机电致发光器件(OLED)由于其高亮度、低功耗、面发光等优点,在固态照明和平板显示领域具有广泛应用前景。作为在照明和显示方面的应用,制备出高性能、工艺简单的单色光有着重要意义。本文围绕单色蓝光器件展开工作,以提高器件的发光效率、亮度及色稳定性为主要目标。通过设计不同结构发光器件,研究分析了器件中载流子作用机制及相关器件工作原理,在此基础上,制作了效率、亮度、色坐标等性能均有提高的蓝光器件:1、设计了叁种光电性能有所提高的非掺杂单发光层器件。通过制备单一电子传输器件和空穴传输器件,验证出DNCA蓝光材料具偏空穴传输性能。于是,我们在发光层和电子传输层中间插入了5 nm厚度BAlq激子反馈层,该反馈层在阻挡空穴的同时提高了激子形成区域,增大了激子利用率,从而使器件效率由2.9 cd/A提高到了4.2 cd/A。器件最大亮度从14,000 cd/m~2提升至24,600 cd/m~2。同时,引入5 nm BAlq避免了激基复合物发光的存在,使器件的色坐标从(0.147,0.304)仅蓝移至(0.146,0.297)。我们还在发光层中插入了空穴阻挡层ADN,利用其高HOMO能级来调节发光层中空穴载流子的传输速率。在其厚度为4 nm时,器件电流效率达到了5.9 cd/A,最大亮度也提高到16,170 cd/m~2。我们还将0.8 nm LiF层插入到电子传输层中间,在不同的驱动电压下,器件有不同的电子促进机制。但是两种机制都增加了电子向发光层的发射,促使载流子平衡,从而提高了器件性能。2、引入p-n异质结器件。通过不同浓度电子传输异质结器件和空穴传输异质结器件的研究,我们发现激子会分布在异质结的两侧。而且,通过浓度调节还发现这种器件适合低浓度掺杂。于是制作了不同浓度的双发光层异质结器件。在掺杂浓度为3%浓度时,该器件的启亮电压为2.6伏,最大亮度超过了40,000 cd/m~2,在5.818 mA/cm~2的电流密度下,电流效率达到了8.83 cd/A。3、制备出高性能单发光层掺杂器件。首先,制作了主体、客体作为发光层的非掺杂器件,讨论了其性能限制的因素。于是选择了ADN作主体,DNCA为客体,制备了不同浓度主客体掺杂的单层发光器件。由于两种分子特殊的空间结构,使得主客体可以均匀掺杂,减少由于同种材料聚集造成的浓度淬灭。在掺杂浓度为6%浓度时,此器件的最大电流效率达到了14 cd/A。最大亮度超过了60,000 cd/m~2。

李江[8]2007年在《新结构高性能有机电致白光器件的研究》文中进行了进一步梳理我们利用了蓝光母体材料与黄光荧光染料之间的不充分能量转移机制制备了结构为ITO/m-MTDATA/NPB/ADN: rubrene/Alq3/LiF/Al的白光器件,其中掺杂浓度为0.5 wt%时,器件在7V下的色坐标为(0.32,0.34)。以该浓度为例白光器件在外加电压19V时,达到最大亮度20070cd/m2,在外加6V工作电压时,流明效率得到最大值,为6.4 cd/A。我们首次利用了绿光母体材料与红光荧光染料之间的不充分能量转移机制,再加上蓝光材料制备成具有高显色指数的多发光层结构的荧光有机电致发光器件,器件结构为ITO/m-MTDATA/NPB/DPVBi /Alq3:DCM2/Alq3/LiF/Al,掺杂层浓度为0.5 wt%时,器件的显色指数为91,最高效率和最高亮度分别为21750cd/m2和4.2cd/A。接着我们在器件掺杂层中引入了另一种高荧光效率的绿光材料QAD,此时,在QAD和DCM2的掺杂浓度分别为0.5 wt%和0.5 wt%时的最高亮度和最高效率达到25350cd/m2和7.9cd/A,显色指数为85。我们制备了具有有新发光层结构的高亮度高效率和高显色指数的荧光和磷光复合发光的多发光层有机电致白光器件,在该器件中,我们采用新的方法来阻断磷光材料之间叁线态的能量转移,减少因此带来的能量损失,使得器件效率进一步提高:最优化的最高亮度和效率值分别为50030cd/m2, 21.6cd/A,和10.3lm/W;显色指数达到85。上述结果中的高效率在国内为首次报道。我们采用叁种铼的配合物制备了磷光有机电致发光器件I,器件II和器件III,上述叁种器件的最高流明效率和功率效率分别为13.8cd/A,8.69lm/W(器件I),14.2cd/A,8.92lm/W(器件II)和17.6 cd/A,9.2lm/W(器件III),上述器件性能相比较以前报道过的基于铼配合物的有机电致磷光器件有了明显提高。在对叁个器件的器件性能进行表征的同时,我们采用新的方法对它们的发光机理进行了讨论从而得出如下结论:基于铼配合物的有机电致磷光器件中相比于能量转移机制,俘获机制在器件实现高效率磷光发射中发挥着更为重要的作用。我们讨论了如何利用可变入射角椭圆偏振测量技术测量OLED器件中常用有机材料薄膜(Alq3,NPB,CBP,BCP,Balq)的光学常数和金属银的光学常数。上述测量得到的数据对于有机发光器件的理论研究和器件的结构设计有重要意义。

王静[9]2006年在《ITO表面处理和器件结构对有机电致发光器件性能的影响》文中提出1、提出利用高锰酸钾溶液对有机电致发光器件的阳极ITO玻璃表面进行处理的方法,改善器件的性能。 我们把经过预处理后的ITO玻璃薄片浸泡在不同浓度的高锰酸钾溶液中,溶液的浓度在0.002wt%~0.05Wt%范围内变化,在此基础上制备器件,发现器件的亮度随着高锰酸钾浓度不同有不同的变化。选择最佳高锰酸钾浓度进行不同时间的超声处理,发现同样浓度的高锰酸钾溶液在超声时间不同时器件的性能也有较大的不同。当高锰酸钾的浓度是0.005wt%,超声时间为15min时,器件的亮度最大,达到16000cd/m~2,并且开启电压降低,器件的效率也提高了近40%。通过扫描电镜对ITO玻璃薄片表面进行了对比分析,可以看到,处理前后,样片的表面形貌发生了变化,同时由于高锰酸钾的强氧化性,也提高了样片的表面活性,从而使器件的性能得到提高。 2、改进了用Al_2O_3抛光ITO的方法:提出用超声处理代替机械抛光,使其更利于控制处理条件并获得较好的处理效果。将ITO玻璃薄片(导电层的厚度是500A±100A和方块电阻是40Ω/□)分别放入Al_2O_3水选分级粒度分别是1μm、0.6μm、0.3μm的抛光液中进行超声处理,发现随着Al_2O_3抛光液粒度不同、超声时间的不同,器件的性能都有不同程度的变化。经过优化,当Al_2O_3抛光液水选分级后的粒度是0.6μm、超声时间为10min,丙酮超声10min,超声功率是250W时,器件的亮度在同一电压下提高了叁倍多,器件的最大效率由2.5cd/A提高至3.82cd/A。通过原子力显微镜对ITO表面形貌进行了对比分析,可以看到,经过粒度是0.6μmAl_2O_3抛光液超声处理10min的ITO玻璃片表面的粗糙度由2.990nm降到了1.495nm,粗糙度的降低改善了器件的性能。

汪津[10]2011年在《高效率色稳定的白色有机电致发光器件》文中指出1.我们制备了电荷限制结构的荧光和磷光结合型的有机白光器件。间隔层的插入调节了载流子在发光层中的分布,抑制了荧光染料和磷光染料之间偶极相互作用。对于用于显示的器件,发光亮度从1000cd/m2增加到5000cd/m2,电流效率从7.0cd/A减小到6.9cd/A,仅有1.4%衰降,色坐标从(0.343,0.369)变化到(0.347,0.366),△CIExy(x,y)<±(0.004,0.003);对于用于白光照明的器件,发光亮度从1000cd/m2增加到5000cd/m2,电流效率从10.2cd/A减小到9.8cd/A,仅有3.9%衰降,色坐标从(0.431,0.436)变化到(0.426,0.429),△CIExy(x,y)<±(0.005, 0.007)。2.我们将DSA-Ph和Ir(BT)2acac分别掺入同一主体CBP中,制备了高效率、色稳定的有机白光器件。器件的最大电流效率为13.9cd/A,最大功率效率为10.91m/W。亮度从1000cd/m2增加到10000 cd/m2,△CIEx,y<±(0.013,0.014).创新之处在于,器件实现了蓝光和橙光的同步发射,即在低电流密度下,器件的发光主要都来自于DSA-Ph和Ir(BT)2acac的载流子直接俘获发光;在高电流密度下,DSA-Ph和Ir(BT)2acac的发光主要来自同一主体CBP的能量传递.3.我们分别采用Firpic和Ir(BT)2acac为发光染料制备了二波段有机白光器件。在亮度为1000cd/m2时,器件的效率为16.6 cd/A,△CIEx,y<±(0.024,0.011).器件中引入mCP:Ir(ppy)3制备了叁波段有机白光器件。对于用于显示的器件,当亮度为1000cd/m2时,电流效率为15.9cd/A,功率效率为9.4lm/W,△CIEx,y<±(0.002,0.003)。对于照明器件,亮度为1000cd/m2时,器件的效率为19.2cd/A,功率效率为10.1lm/W,△CIEx,y<±(0.012,0.005).4.我们首次采用DPVBi插层结构制备了基于DSA-ph的高效率高色纯度的蓝光器件。器件的最大电流效率为6.77cd/A,与不含插层的器件相比效率提高了67.6%。此外,当驱动电压从5V变化到13V,该器件的色坐标稳定在(0.17,0.30)附近。创新点在于DPVBi薄层的引入,调节了载流子在发光区内的分布,增大了发光层中激子的复合区域,提高了蓝色有机发光器件的色纯度和发光效率。

参考文献:

[1]. 新结构白光有机电致发光器件[D]. 谢文法. 吉林大学. 2004

[2]. 新型掺杂结构白光有机电致发光器件制备及其性质研究[D]. 杨宇. 吉林大学. 2012

[3]. 激子限域对有机光电器件性能的影响[D]. 张伟. 电子科技大学. 2011

[4]. 蓝色和白色有机电致发光器件的研究[D]. 张颖芳. 吉林大学. 2006

[5]. 白光有机电致发光器件的光学仿真与性能研究[D]. 刘胜强. 电子科技大学. 2015

[6]. 基于蓝色荧光和黄色磷光的白色有机电致发光器件研究[D]. 陈平. 吉林大学. 2008

[7]. 有机电致发光蓝光器件的结构设计与性能提高的研究[D]. 苏跃举. 天津理工大学. 2012

[8]. 新结构高性能有机电致白光器件的研究[D]. 李江. 吉林大学. 2007

[9]. ITO表面处理和器件结构对有机电致发光器件性能的影响[D]. 王静. 吉林大学. 2006

[10]. 高效率色稳定的白色有机电致发光器件[D]. 汪津. 吉林大学. 2011

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新结构白光有机电致发光器件
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