白色磷光敏化聚合物电致发光器件的研究

【摘要】：摘要：由于白色有机电致发光器件(WOLED)在平板显示和固态光源领域具有独特的优势,是近年来科学研究的热点,而有机电致磷光材料的应用使得WOLED的效率实现了一个飞跃。本论文正是基于对WOLED特别是WPLED(白光聚合物电致发光器件)研究领域的现状和问题的分析,将白色发光器件作为研究对象,旨在得到高亮度和高效率的白色有机电致发光器件。 本论文首先研究了双掺杂体系PVK:Ir(ppy)3:DCJTB的光电特性和物理过程。研究发现掺杂体系中存在三种能量传递过程,它们分别是主体材料PVK向客体材料Ir(ppy)3、主体材料PVK向客体材料DCJTB传递能量及客体磷光Ir(ppy)3向荧光DCJTB有能量传递,其中Ir(ppy)3向DCJTB为主要能量传递过程且随着的DCJTB掺杂浓度的增加而增大。在电致发光过程中,随着DCJTB掺杂浓度的增加,在DCJTB上复合形成激子增多,在Ir(ppy)3上复合形成激子减少,同时由于Ir(ppy)3向DCJTB能量传递增加,导致Ir(ppy)3的相对发光强度减小。同时,由于Ir(ppy)3三线态激子的形成截面比DCJTB单线态激子的形成截面大,随着外加电压的升高,Ir(ppy)3的相对发光强度增加。 其次,研究了基于双掺杂体系PVK:Ir(ppy)3:DCJTB的双发射层WOLED、单发射层WOLED和基于电致激基复合物的白光器件的发光特性,实验发现1.)双层器件ITO/PEDOT:PSS/PVK:Ir(ppy)3:DCJTB(100:5:0.4)/NPB(X nm)/BCP(10 nm)/Alq3 (20 nm)/Al(X=0,5,10,20 nm)得到了白光,在NPB厚度为5 nm时器件性能最佳,色坐标为(0.31,0.39)。通过在发光层中添加电子传输材料OXD-7,对ITO“紫外线—臭氧”处理以及在Al电极与有机层之间插入一层0.5nm厚的LiF电极修饰层等修饰手段使得器件的启动电压降低,亮度、效率、及其稳定性得到提高。2.)单层器件ITO/PEDOT:PSS/PVK:Ir(ppy)3:DCJTB:NPB (100:5:0.4:X)/BCP(10 nm)/Alq3(20nm)/Al没有得到白光。原因是PVK、NPB→Ir(ppy)3→DCJTB的能量传递过程,抑制了蓝光材料NPB中激子的形成,同时NPB的掺杂抑制了能量向Ir(ppy)3传递,导致向DCJTB的能量传递增加,从而使Ir(ppy)3的发光随着NPB掺杂浓度的增加而减弱。3.)在结构为ITO/PEDOT:PSS/PVK/BCP(10 nm)/Alq3(20nm)/Al的器件中得到了基于电致激基复合物的白光发射,在外加电压从18V到28V条件下,器件发光范围从(0.35,0.34)到(0.37,0.37)。该器件的长波峰发光来源于BCP激发态(LUMO)电子到PVK基态(HOMO)能级的跃迁。