利用有机试剂掺杂的方法制备有机发光器件论文_胡楠

胡楠

长春理工大学 理学院 吉林 长春 126006

有机电致发光器件由于其具有重量轻,成本低,视角宽,响应速度快,主动发光,发光亮度和效率高,能实现全色显示的优点,因而倍受科学界和产业界的重视。白光OLED(WOLED)相对于无机LED发光功率略低,价格偏高,但是OLED轻、薄、柔性、多彩、易变色面光源等优势仍有其固有的市场。白光有机电致发光 WOLED(White Organic Lirht-emitting Diode)有潜在的应用价值,比如可以用于实现彩色 OLED,有机电致发光技术经过多年的发展,各种颜色的单色器件都可以实现。不过问题是,由于有机材料发光光谱较宽,造成了器件发光的纯度不够。红绿蓝三色中尤其是蓝光器件,效率,色纯度和寿命都未能达到商业化的要求。所以如果能获得高性能的白光器件,利用彩色滤光膜可以很容易得获得性能优良的单色器件,这对于实现全彩显示具有很重要的实际意义。WOLED 还可以用做平板显示的光源。WOLED 具有 OLED 的所有优点,比如全固态、效率高、驱动电压低、可做在柔软衬底上等等。从理论上说,WOLED的实现也不难,器件中按比例混合红、绿、蓝的发射光谱或者是两种补偿色的发光光谱。由于 WOLED 的发光光谱中没有紫外线和红外线,不会产生热量和辐射危害,WOLED 还是一种典型的绿色环保光源。WOLED 很有可能会成为新一代的固体照明光源。

一、实验步骤及原理

此研究中器件采用方块电阻为20Ω/□的ITO作阳极,1,1 - 双(4 - 二(4 - 甲基苯基)氨基苯基)环己烷(TAPC)作空穴传输材料,4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)作电子传输材料,MCP为磷光材料, 4,4‘-双(9H-咔唑-9-基)联苯(CBP)为磷光材料,(PT-F)为蓝绿光材料.LiF作为电子注入材料,Al作为阴极。器件的各有机功能层及金属电极均通过热蒸镀的方式制备,在真空度为5.0×10-4Pa的环境下,我们利用掩膜板制成了3×3mm2的发光区域。器件的各功能层厚度及生长速度均由石英晶体振荡器监控,有机材料蒸发速率为1–2 ?/s,LiF蒸镀速率为0.1 ?/s,Al电极的蒸镀速率为10 ?/s。

器件的电致发光光谱(Electroluminescence, EL)、亮度,电压、电流特性是由SpectroscanPR655光谱仪和Agilent B2902A电流-电压测试仪组成的测试系统进行测量。有测试过程都在室温大气环境中进行。

所用结构式如下:

A1:ITO/m-M(30nm)/TAPC(10nm)/MCP:PT-1(2%,30nm)/Bphen(40nm)/LiF(1nm)/AL(100nm)

图 OLED器件中MCP掺杂PT-F2%浓度下的电流密度、亮度、电流效率与流明效率图

上图为MCP与客体PT-F进行2%浓度的掺杂所得到的电流密度、亮度、电流效率、亮度效率的示意图,从图中我们可以看出在电流密度方面当掺杂浓度为2%,电压值为12V时获得主体材料在电流密度上的最大值。在亮度方面,当浓度为2%时,电压值为12V时获得两种材料在亮度上的最大值。上图为MCP主体材料与客体PT-F进行2%浓度的掺杂所得到的电流效率和功率效率的示意图,从图中我们可以看出在电流效率方面当掺杂浓度为2%时获得CBP主体材料在电流效率上的最大值。在功率效率方面,当掺杂浓度为2%时获得MCP主体材料在功率效率上的最大值。

结 论

本文首次引入了MCP-PT-F激基复合物形成的黄色磷光材料,得到高效的荧光/磷光混合形式白光器件结构。使得激基复合物的单线态激子限制在MCP-PT-F界面处,而三线态能量能被磷光材料有效利用。实现白光OLED器件3.0V的开启电压。随着电压增加,激基复合物发光更加显著,黄色磷光材料PT-F的三线态之间发生猝灭,器件发光由暖白光向冷白光偏移。

作者简介:胡楠,长春理工大学 理学院,微电子学与固体电子学,主要研究方向:有机发光材料。

论文作者:胡楠

论文发表刊物:《文化研究》2015年10月

论文发表时间:2016/7/7

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利用有机试剂掺杂的方法制备有机发光器件论文_胡楠
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