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新结构高性能有机电致白光器件的研究

作　者: 李江
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: 显色指数 有机电致发光器件 有机发光器件 掺杂浓度 功率效率 能量转移 磷光材料 三线态 光学常数 发光层
分类号: TN383.1
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


我们利用了蓝光母体材料与黄光荧光染料之间的不充分能量转移机制制备了结构为ITO/m-MTDATA/NPB/ADN: rubrene/Alq3/LiF/Al的白光器件,其中掺杂浓度为0.5 wt%时,器件在7V下的色坐标为(0.32,0.34)。以该浓度为例白光器件在外加电压19V时,达到最大亮度20070cd/m2,在外加6V工作电压时,流明效率得到最大值,为6.4 cd/A。我们首次利用了绿光母体材料与红光荧光染料之间的不充分能量转移机制,再加上蓝光材料制备成具有高显色指数的多发光层结构的荧光有机电致发光器件,器件结构为ITO/m-MTDATA/NPB/DPVBi /Alq3:DCM2/Alq3/LiF/Al,掺杂层浓度为0.5 wt%时,器件的显色指数为91,最高效率和最高亮度分别为21750cd/m2和4.2cd/A。接着我们在器件掺杂层中引入了另一种高荧光效率的绿光材料QAD,此时,在QAD和DCM2的掺杂浓度分别为0.5 wt%和0.5 wt%时的最高亮度和最高效率达到25350cd/m2和7.9cd/A,显色指数为85。我们制备了具有有新发光层结构的高亮度高效率和高显色指数的荧光和磷光复合发光的多发光层有机电致白光器件,在该器件中,我们采用新的方法来阻断磷光材料之间三线态的能量转移,减少因此带来的能量损失,使得器件效率进一步提高:最优化的最高亮度和效率值分别为50030cd/m2, 21.6cd/A,和10.3lm/W;显色指数达到85。上述结果中的高效率在国内为首次报道。我们采用三种铼的配合物制备了磷光有机电致发光器件I,器件II和器件III,上述三种器件的最高流明效率和功率效率分别为13.8cd/A,8.69lm/W(器件I),14.2cd/A,8.92lm/W(器件II)和17.6 cd/A,9.2lm/W(器件III),上述器件性能相比较以前报道过的基于铼配合物的有机电致磷光器件有了明显提高。在对三个器件的器件性能进行表征的同时,我们采用新的方法对它们的发光机理进行了讨论从而得出如下结论:基于铼配合物的有机电致磷光器件中相比于能量转移机制,俘获机制在器件实现高效率磷光发射中发挥着更为重要的作用。我们讨论了如何利用可变入射角椭圆偏振测量技术测量OLED器件中常用有机材料薄膜(Alq3,NPB,CBP,BCP,Balq)的光学常数和金属银的光学常数。上述测量得到的数据对于有机发光器件的理论研究和器件的结构设计有重要意义。

全文目录


提要  4-8
第一章 综述  8-23
  1.1 有机电致发光器件的应用前景以及面临的问题  8-13
  1.2 白色有机电致发光器件的显色指数  13-17
  1.3 荧光和磷光  17-19
  1.4 本论文的主要工作  19-23
第二章 白色有机电致荧光器件  23-42
  2.1 激发态能量转移与载流子转移理论  23-26
  2.2 实验  26-27
  2.3 采用9,10-DI (2-NAPHTHYL)ANTHRACENE掺杂RUBRENE作为发光层的有机电致单发光层白光器件  27-33
  2.4 具有高显色指数的荧光有机电致白光器件  33-37
  2.5 引入QUINACRIDONE（QAD）器件I 的器件性能  37-40
  2.6 结论  40-42
第三章 采用荧光材料和磷光材料复合发光的多发光层有机电致白光器件  42-62
  3.1 磷光与磷光材料的发展  42-43
  3.2 三线态能量转移  43-46
  3.3 高亮度高效率以及高显色指数的荧光和磷光复合发光的多发光层有机电致白光器件  46-53
  3.4 隔断两层磷光发光层之间三线态能量转移并进一步改善发光层结构  53-61
  3.5 结论  61-62
第四章 基于铼配合物的磷光有机电致发光器件  62-80
  4.1 铼配合物材料的分子结构和有机电致磷光器件结构  62-64
  4.2 本领域研究人员对于电致磷光器件发光机理的研究  64-67
  4.3 器件I 的器件性能以及对其发光机理的研究  67-74
  4.4 器件II和器件III的器件性能以及对他们发光机理的讨论  74-79
  4.5 结论  79-80
第五章 有机电致发光器件常用材料的椭偏研究  80-98
  5.1 椭偏技术的原理  80-86
  5.2 有机电致发光器件中常用有机材料的椭偏研究  86-94
  5.3 对生长在SI 衬底上的金属AG 薄膜的椭偏研究  94-97
  5.4 结论  97-98
参考文献  98-111
致谢  111-112
发表的文章  112-115
摘要  115-119
ABSTRACT  119-121

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 半导体技术 > 发光器件 > 场致发光器件、电致发光器件
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