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白色有机电致发光器件的研究

作　者: 杨惠山
导　师: 刘式墉
学　校: 吉林大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 有机发光器件功率效率有机电致发光器件色坐标显色指数阻挡层电流效率驱动电压发光层超薄层
分类号: TN383.1
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

1.我们在非掺杂的器件中引入空穴阻挡层BPhen制备了白光器件,通过改变DCM2的厚度可以调整器件的发光谱,当DCM2的厚度为0.05 nm时器件的效率最高,最大的电流效率和功率效率达到了7.64 cd/A和4.80 lm/W,在驱动电压从5 V变化到15 V时,器件的色坐标从（0.36, 0.31）变化到（0.28, 0.27）,始终处于白光区,但由于此器件的显色指数CRI比较低。为此我们首次将荧光染料QAD和DCJTB以双超薄层的形式引入到白光器件中,制备了结构为ITO / m-MTDATA / NPB / DPVBi / DCJTB / Alq₃ / QAD / Alq₃ / BPhen /Alq₃ / LiF / Al的非掺杂型白光器件,研究了不同厚度DCJTB和QAD的器件性能,当DCJTB和QAD层的厚度都为0.05nm时,最大功率效率可达3.16 1m/W,驱动电压从4V变化到15V时,色坐标从（0.37, 0.36）变化到（0.32, 0.33）,很接近白光等能点（0.33, 0.33）,器件的最大亮度在15 V时为27360 cd/ m2,器件的显色指数CRI由5V的89到14V的91。为了进一步提高白光器件的效率,我们在器件中引入了高荧光效率的染料C545T和DCM2 ,制备了结构为ITO/m-MTDATA/NPB/DPVBi/C545T/Alq₃/DCM2/Alq₃/BPhen /Alq₃/LiF/Al的白光器件,当C545T层的厚度为0.05nm时,器件为性能较好的白光发射,最大功率效率可达4.79 1m/W,当驱动电压从5V变化到14V时,色坐标从（0.40, 0.38）变化到（0.32, 0.31）,接近白光等能点（0.33, 0.33）,器件的最大亮度在14 V时为21770 cd/ m²,器件的CRI在5V的87到14V的84。这种基于双超薄层的器件具有器件结构简单、较好的功率效率、色坐标和显色性。2.由于荧光型红光器件的效率比较低,影响了白光器件的效率,利用辅助掺杂技术提高红光发光的效率,从而提高白光器件的效率,因而辅助掺杂技术可能是提高荧光白光有机发光器件的一种有效方法。我们与别人不同的是采用QAD和DCJTB共掺在NPB母体中,制备结构为ITO / NPB / NPB:QAD:DCJTB / DPVBi / BCP /Alq₃ /LiF /Al的白光器件,通过调整空穴阻挡层BCP的厚度,调节了发光的色纯度,改变了发光效率。由于器件使用了高效率的敏化剂QAD,最大电流效率和功率效率达到了9.37 cd/A和3.60 lm/W,相对于没有敏化剂的器件分别增加了1.5倍和2倍多,色坐标从5V时的（0.37,0.34）到20V时的（0.33,0.30）,较好地处于白光区。3.程刚等把磷光蓝光发光层放在磷光绿光发光层和磷光红光发光层之间,阻止了绿光与红光间的能量转移,提高了器件的效率。我们将红光[Ir（piq）2（acac）]及绿光[Ir（ppy）3]磷光掺杂染料分别掺入到母体CBP中,在两种磷光发光层之间插入蓝光材料DPVBi,引入电子传输能力强的BPhen作为电子注入层和空穴阻挡层,通过改变蓝光发光层的厚度,得到了高效率的白光发光器件,此器件的最大电流效率可达17.6cd/A,最大功率效率达13.7 lm/W,最大亮度达27530 cd/m2,当电压从4 V变化到12 V时,色坐标从（0.54, 0.35）变化到（0.30, 0.31）,基本处于白光区。此器件的特点在于DPVBi的存在阻挡了两种磷光材料之间的能量转移,色度可以通过简单的调整DPVBi的厚度,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。另外,我们还讨论了几种白光器件的显色指数。4.我们制备了用BAlq/BPhen作空穴阻挡层的有机发光器件,认为BAlq/BPhen空穴阻挡层的存在将激子限制在发光层,从而提高了激子的复合几率,达到提高器件的效率。器件的电流效率达到9.16cd/A,比没有空穴阻挡层器件效率提高了43%,而功率效率是没有空穴阻挡层的1.9倍,达到3.39 lm/W。

全文目录

提要  4-7
第一章综述  7-21
  1.1 有机电致发光器件的发展  8-11
  1.2 有机电致白光器件概述  11-18
  1.3 本论文的主要工作  18-21
第二章基于超薄层的白色有机电致发光器件  21-50
  2.1 DCM2 超薄层的白色有机发光器件的发光特性研究  22-29
  2.2 基于DCJTB 和QAD 双超薄层的白色有机发光器件  29-38
  2.3 采用DCM2 和C545T 双超薄层的白色有机电致发光器件  38-48
  2.4 结论  48-50
第三章利用辅助掺杂方法改善白色有机电致发光器件的效率  50-66
  3.1 辅助掺杂有机白光器件的制作  50-59
  3.2 以DPVBi 为母体的有机白光器件的制作  59-64
  3.3 结论  64-66
第四章高效率磷光与荧光相结合的白色有机发光器件  66-88
  4.1 三线态发光原理  67-70
  4.2 一种磷光与荧光相结合的白色有机发光器件  70-80
  4.3 几个白光器件的显色指数  80-87
  4.4 结论  87-88
第五章采用空穴阻挡层改善有机电致发光器件效率的研究  88-100
  5.1 基于CBP 作为缓冲层的有机电致发光器件  90-93
  5.2 采用空穴阻挡层改善有机电致发光器件的效率  93-99
  5.3 结论  99-100
参考文献  100-113
致谢  113-114
攻读博士期间发表的文章  114-116
摘要  116-119
Abstract  119-122

白色有机电致发光器件的研究

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