基于新型蓝色荧光材料MQAB与红色磷光材料构建白色有机电致发光器件研究

摘要

白色有机电致发光器件(White Organic Light-emitting Diodes，WOLEDs)具备驱动电压低、效率高、功耗低、可柔性等优点，在固态照明及作为液晶背光源领域已取得了大量深入的研究并取得了快速的发展，被认为是下一代的高效、节能、环保的绿色光源。本论文研究的主要内容有:
　　1)首先探讨了所制备的单层蓝色荧光材料的单色器件的掺杂浓度影响，发现所获得的光谱在550nm～600nm波段的光强随浓度增强而增强，而该波段的发光并不来自于蓝色发光材料，经验证该波段发光产生于MQAB与NPB之间的激基复合物，然后利用该激基复合物光谱很好地展宽了MQAB的光谱，制备出了基于激基复合物发光的荧磷混合式白光器件，色坐标稳定且更接近(0.33，0.33)，亮度和发光效率都大大提升，该研究解决了利用两种发光材料仍可获得优于三基色的宽光谱的白光器件，同时所制备器件的结构简易，大大降低了制备成本的问题。
　　2)此外，制备了基于新型蓝绿色荧光MQAB与红色磷光Ir(MDQ)2acac的荧磷混合式白色有机电致发光器件，并探讨了由TPBI或UGH3两种间隔层及二者的混合间隔层对该类型发光器件性能的影响。研究发现，采用TPBI和UGH3的混合间隔层可以调控载流子注入与传输的平衡，当TPBI∶UGH3=1∶1时，可有效地控制发光区域，使得器件性能得到优化，并获得发光亮度高达14700 cd/m2的白色有机电致发光器件，最高电流效率可达11.60 cd/A，且器件具有较高的色稳定性。采用混合间隔层的器件比单用TPBI或UGH3作为间隔层的器件效率提高了200-300％。
　　3)最后，制备了多个基于全磷光双波段有机电致发光器件，探讨了各器件产生不同光色的发光机理，通过控制各材料之间的掺杂浓度来控制能量转移，利用不完全能量转移，从而控制了器件的发光光色，设计出了多组分共混的单发光层结构，获得了色坐标稳定的纯白光。本研究巧妙利用多种材料之间的能量传递关系来调控激子控制发光光色，获得了稳定纯白光，同时解决了当前磷光器件普遍存在的激子难以控制的问题。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 OLED研究背景

1．3 OLED相关的理论知识

1．3．1 有机半导体材料的特性

1．3．2 有机半导体材料的能级结构

1．3．3 单重态(S)和三重态(T)

1．3．4 激子

1．3．5 荧光和磷光

1．3．6 能量转移

1．4 有机电致发光器件的工作原理

1．5 有机电致发光器件的性能参数

1．5．1 启亮电压

1．5．2 发光亮度

1．5．3 发光效率

1．5．4 色坐标和发光光谱

1．5．5 器件寿命

1．6 白色有机电致发光器件的结构

1．6．1 单发光层结构

1．6．2 多发光层结构

1．6．3 串联发光层结构

1．6．4 基于激基复合物白光结构

1．7 WOLED现存问题及本研究的主要工作内容

1．7．1 WOLED现存问题

1．7．2 本研究的主要工作内容

第二章 实验部分

2．1 实验材料与耗材

2．2 有机电致发光器件的制备

z．2．1 ITO玻璃基片刻蚀

2．2．2 ITO基片表面清洗

2．2．3 有机薄膜和金属电极蒸镀

2．3 实验仪器

2．3．1 薄膜制备仪器

2．3．2 实验测试仪器

第三章 利用激基复合物的光谱展宽的WOLED器件研究

3．1 设计思路

3．2 基于MQAB的蓝光器件及其激基复合物的探索

3．3 基于激基复合物光谱展宽的白色电致发光器件探讨

3．4 本章小结

第四章 混合型间隔层对HWOLED性能影响

4．1 设计思路

4．2 荧磷混合式WOLED器件中间隔层的插入及其混合

4．2．1 器件电流-电压特性及亮度-电压特性

4．2．2 器件的发光效率对比

4．2．3 器件的电致发光光谱

4．2．4 器件的色坐标

4．3 本章小结

第五章 全磷光WOLED器件的设计及其相关能量转移的研究

5．1 设计思路

5．2 双层磷光发光层器件的设计

5．3 三组份混合的单磷光发光层的器件设计

5．4 本章小结

第六章 全文总结及展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

作者简历

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