收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高性能有机电致发光材料的制备及器件研究

汤昊  
【摘要】: 作为新一代平板显示技术,有机发光二极管(OLED)又称为有机电致发光(OEL)因为具有主动发光,响应快,可视角度大及制作工艺简单等优点,受到学术和产业界的高度重视。目前阻碍OLED实用化和市场化的关键问题是有些颜色的发光效率较低、工作寿命短、量产难度大。开发高效率与量产性稳定的有机电致发光材料、探索新的器件制备工艺、优化器件结构、提高器件效率和寿命及探索彩色化的最佳方案等,仍然是研究工作的主要目标。本文针对上述问题,从材料合成、纯化、新型器件结构设计到器件优化做了一系列研究,主要内容如下: 合成了典型有机电致发光材料,如电子传输材料Alq与空穴传输材料NPB,通过对反应条件的控制及各项工艺参数的优化,我们得到了高产率的Alq与NPB的粗品材料,其纯度分别达到了98.2%与95.5%。通过三温区同时升温的升华方法,我们对Alq与NPB进行了进一步的升华纯化,得到了有机电子级纯的Alq与NPB产品(纯度高于99.9%)。三温区同时升温升华的方法不但提高了材料的纯度,而且还大大提高了提纯效率,降低了提纯过程中产物的损失。X射线衍射的结果表明,经多次提纯后Alq与NPB材料的晶体粒度增大,材料的性能有所改善。以各种纯度的Alq与NPB分别作为电子传输层与空穴传输层材料制作了发光器件。实验结果表明随着材料纯度的提高,器件的性能也依次提高,这是因为随着材料纯度的提高,材料中杂质或缺陷浓度都会降低,这将减少杂质或缺陷对发光的淬灭与载流子传输的陷阱作用。杂质或缺陷浓度的减少将有利于激子的运动,提高器件中电子和空穴复合的几率,从而获得更高的发光效率。 通过共掺杂方法,我们成功制备了以宽禁带材料ADN为基质的红、绿、蓝三色发光器件,实现了以一种材料为主体的三基色发光。其中蓝光器件的结构为ITO (80nm)/NPB (30nm)/ ADN: DPAVB: TBPE (30nm)/ Alq (30nm)/LiF (1 nm)/Al(100nm),经优化后器件的最大发光亮度达到5626cd/m2,最高发光效率6.2 cd/A ,CIE色坐标为x,y=0.15,0.19;绿色发光器件的结构为ITO (80 nm)/NPB (40 nm)/ ADN: C545T: DMQA (30nm)/ Alq (30nm)/LiF (1nm)/Al(100nm),经优化后器件的最大发光亮度达到15153cd/m2,最高发光效率为10.8 cd/A,CIE色坐标为x,y=0.30,0.62。红色发光器件的结构为ITO (80nm)/NPB (40nm)/ ADN: C6: DCJTB (30nm)/ Alq (30nm)/LiF (1 nm)/Al(100nm),经优化后器件的最大发光亮度达到12847cd/m2,最高发光效率为4.9 cd/A,CIE色坐标为x,y=0.61,0.38;ADN材料具有的双极性载流子传输特征,能够捕获多余的空穴,从而使器件中载流子的注入更加平衡,器件的性能得到提高。同时在一种主体材料中掺入双掺杂客体材料,能使得主体材料与客体材料之间的能量传递更加充分有效,并且不同的客体分子同时掺入到主体材料中也可以减少同种分子间的自淬灭几率,从而在很大程度上抑制掺杂发光分子的浓度淬灭现象,使器件性能得到大幅提高。 从分子设计的角度出发,我们合成了一种新的蓝色非掺杂发光材料TOBP及一种新的红色掺杂材料DADIN。其中蓝光材料TOBP是一种含噁二唑基团的邻菲啰啉衍生物,该材料具有良好的热稳定性,睞Щ湮露任?Tg=142℃,热分解温度Td=325℃,以该材料为发光层制备的蓝色发光器件ITO (80 nm)/NPB (30nm)/ TOBP (30nm)/ Alq (30nm)/LiF (1nm)/Al(100nm)的最大亮度达到4078cd/m2,器件的最高发光效率为2.7cd/A,CIE色坐标为x,y =0.15, 0.10。而红色发光材料DADIN是一种含吡喃腈、具有对称结构的掺杂型电致发光材料,与柯达公司经典掺杂型红色发光材料DCJTB相比,DADIN的合成、提纯工艺简单,产率高,更容易实现规模化制备。以DADIN为掺杂材料制备的红色发光器件ITO (80nm)/NPB (40nm)/ Alq:DADIN (30nm)/ Alq (30nm)/LiF (1nm)/Al(100nm),其发光峰值波长约在650nm处,CIE色坐标为x,y=0.64, 0.34,非常接近于NTSC标准红色,其最高电致发光效率达到2.3 cd/A。相比于以DCJTB掺杂材料制备的器件,以DADIN掺杂制备的OLED器件具有更高的色纯度及发光电流效率。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 许少鸿;朱文曼;;发光器件的现状及前景[J];电子技术;1986年03期
2 Greg Moeller;Seth Coe-Sullivan;娄朝刚;;量子点发光显示器件[J];现代显示;2006年12期
3 杨秀珍;;用半导体平面发光器件组成的汉字及图形显示系统[J];工业控制计算机;1990年04期
4 胡启富,林秀森,邓彩玲;新型介质制成的粉末ACEL器件的主要光电特性[J];厦门大学学报(自然科学版);1994年05期
5 杨国伟;C_(60)发光器件与异质结[J];微细加工技术;1996年01期
6 ;发光器件及应用[J];中国光学与应用光学文摘;1998年04期
7 刘广利,王文生;半导体激光器在准直光学系统中的调整装置[J];机械工程师;2002年12期
8 邸建华;;户外大屏幕显示器用高亮度、颜色可变的发光器件[J];液晶与显示;1990年03期
9 郑慕周;;固体发光器件发展近况[J];液晶与显示;1992年02期
10 ;发光器件及应用[J];中国光学与应用光学文摘;1997年01期
11 乔希竹;有机电致发光技术及其发展方向[J];电子工程师;1999年02期
12 ;中国科学院上海技术物理研究所“半导体蓝绿激光和发光器件及其物理问题研究”通过专家评审[J];红外;2000年03期
13 陈小幺,余海湖,胡伟达,杨恩宇;有机电致发光材料与器件[J];光学与光电技术;2003年04期
14 朱彦君;张海明;宋朱晓;高波;胡国锋;李育洁;;Mg掺杂对ZnO纳米纤维发光性能的影响[J];材料科学与工程学报;2011年02期
15 詹素贞;钟迪新;;GF211正面辐射型DH LED的特性[J];半导体光电;1980年04期
16 孙飞,余金中;硅基光电集成器件研究进展[J];物理;2005年01期
17 张桂成,徐少华,水海龙;InP中低温Zn扩散的研究[J];半导体光电;1981年02期
18 朱立,张训生,李海洋,徐亚伯;GaP(111)面氧的热脱附[J];真空科学与技术;1990年01期
19 孙再吉;;用新型薄膜冷阴极制作平板发光器件[J];光电子技术;1994年02期
20 黄劲松,田文晶,安海岩,薛善华,陈佰军,候晶莹,刘式墉,沈家骢;聚合物蓝色发光器件的结构分析[J];半导体光电;1996年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄兵;李俊;张兆威;秦金贵;于贵;狄重安;刘云圻;;高性能电致发光聚喹啉高分子的合成和性能研究[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
2 段春晖;王磊;张凯;管星;黄飞;曹镛;;共轭两性聚电解质的合成及其作为高效聚合物发光二极管电子注入层的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
3 牛俊杰;沙建;马向阳;杨德仁;;纳米硅丝和纳米硅管的制备和性能[A];2003年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集[C];2003年
4 张秋双;叶俊伟;韩秀颖;宁桂玲;;化学转化合成微纳米空心双层稀土氧化物复合荧光功能材料[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
5 王杰;梁明会;邱腾飞;方岩;罗彬;王斌;张锦;智林杰;;柔性基底上直接制备石墨烯透明导电薄膜的研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
6 谭明乾;颜惠平;张玲馨;王际辉;马小军;;基于环糊精的碳荧光纳米粒子制备及水中铜离子检测研究[A];中国化学会第28届学术年会第12分会场摘要集[C];2012年
7 杜国同;厦小川;赵旺;李香萍;朱慧超;马艳;董鑫;张宝林;梁红伟;赵涧泽;孙景昌;李硕石;李长鸣;陈睿姝;;MOCVD生长ZnO基p-n结的电注入发光研究[A];第十一届全国MOCVD学术会议论文集[C];2010年
8 乐玉平;蒋元松;万文;蒋海珍;邓红梅;郝健;;含氟吡唑衍生物有机发光材料的研究[A];中国化学会第十一届全国氟化学会议论文摘要集[C];2010年
9 果晓来;王振济;武家骥;沈辉;;多媒体全彩色视频显示系统(MFCV)[A];OA’97全国办公自动化学术与经验交流会论文集[C];1997年
10 薛建设;;背光源介绍[A];第二届中国包头·稀土产业论坛专家报告集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘吉山;锂氮共掺杂ρ型氧化锌基薄膜制备及其发光器件研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年
2 刘兴宇;高性能氧化锌基发光器件研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年
3 周军红;基于溶液加工工艺的有机高效电致白光发光器件及其应用的研究[D];华南理工大学;2012年
4 徐英添;ZnO微米线异质结发光器件的制备及研究[D];吉林大学;2014年
5 刘远达;氧化锌薄膜铜镓掺杂及其相关发光器件制备[D];大连理工大学;2013年
6 彭强;聚烷基芴类共轭高分子材料的设计合成及发光性质研究[D];四川大学;2004年
7 赵旺;MOCVD法制备氧化锌发光器件及薄膜晶体管的研究[D];吉林大学;2011年
8 孙彦峰;ZnO:Al透明导电薄膜与ZnO器件的制备及性质的研究[D];吉林大学;2007年
9 孙景昌;p-ZnO薄膜和ZnO发光器件的制备与研究[D];大连理工大学;2009年
10 吴有智;有机薄膜电致发光器件特性及机理研究[D];上海大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋凌云;有机/无机复合结构CdSe量子点发光器件的研究[D];浙江大学;2013年
2 吕清华;发光器件I/V特性自动测量装置及数据分析[D];吉林大学;2005年
3 冯永英;氧化锌薄膜的热蒸发制备及其发光性质[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 张茂峰;用于发光标记物的稀土纳米材料的制备及发光性能研究[D];暨南大学;2006年
5 雷衍连;有机光电器件中的磁场效应及激子行为研究[D];西南大学;2010年
6 刘爽;CVD法制备锑掺杂ZnO薄膜及其发光器件的特性研究[D];辽宁师范大学;2013年
7 赵龙;p-ZnMgO:As薄膜的MOCVD生长及其发光器件制备研究[D];吉林大学;2012年
8 孟瑞平;红色有机电致发光的研究[D];东南大学;2004年
9 王谦;芴类衍生物蓝光材料的合成与表征[D];大连理工大学;2010年
10 表会川;掺杂聚(3,4-二氧乙烯基噻吩)在发光器件中的应用[D];北京交通大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 逸舟;自发光器件何时光耀四方?[N];中国电子报;2006年
2 见习记者 马红云 通讯员 韩富强;曲周LED发光器件项目奠基[N];河北经济日报;2009年
3 于洋 柏林;高分子发光器件组装评价系统问世[N];中国化工报;2006年
4 龚华萍;没有科研秘书的院士[N];科技日报;2011年
5 美国康普国际控股有限公司 吴健;如何判断多模光缆是否支持万兆[N];中国计算机报;2008年
6 韩富强赵志民 曲海章;曲周下力打造精细粉体生产基地[N];邯郸日报;2007年
7 本报记者 吴红梅;节电五成为何“叫好不叫座”[N];新华日报;2009年
8 河北省曲周县河南疃镇人民政府镇长 卢俊峰;积极打造商贸物流中心建设重要支撑点[N];今日信息报;2008年
9 记者 王方遒;灯泡烧了不必扔 换“心”之后照样用[N];哈尔滨日报;2009年
10 杭州浙大三色仪器有限公司董事长 牟同升;LED检测:满足产品需求 新应用领域有差距[N];中国电子报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978