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基于NPB/Zn（4-TfmBTZ）_2界面发光的有机电致白光器件

作　者: 孟维欣
导　师: 郝玉英
学　校: 太原理工大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 有机电致发光 激基复合物 电致激基复合物 白光 结构优化
分类号: TN383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


近年来,白光OLED ( white organic light-emitting diode, WOLED )作为一种新型的显示技术和固态光源,由于其本身的制作成本低、响应时间短、发光亮度高、宽视角、低驱动电压等特点已经吸引了人们越来越多的注意。为了简化WOLED器件的制备工艺,利用激基复合物/电致激基复合物发光来调制发光光谱是得到高色纯度白光器件的一个重要方法。但是激基复合物发光一般效率较低,色度不稳定。本文利用课题组自主研发的蓝光材料二(2-(4-三氟甲基-2-羟基苯基)苯并噻唑锌(Zn(4-TfmBTZ)2)和传统的具有空穴传输性能的蓝光材料NPB ,制作了基于NPB/Zn(4-TfmBTZ)2界面激基复合物、电致激基复合物的有机电致白光器件,并从器件结构出发,对其性能进行了优化。首先,我们研究了NPB与Zn(4-TfmBTZ)2厚度对器件性能的影响。制作了Zn(4-TfmBTZ)2厚度为50nm,NPB厚度分别为20nm,40nm,50nm,70nm以及NPB厚度为40nm,Zn(4-TfmBTZ)2厚度分别为20nm,30nm,40nm的两组结构为ITO/NPB/Zn(4-TfmBTZ)2/LiF/Al的双层EL器件。发现:NPB厚度为40nm,Zn(4-TfmBTZ)2厚度为30nm时的器件性能最佳,其最大亮度为391cd/m2,最大效率为0.64cd/A,最佳色坐标为(0.27,0.32),最高显色指数为83.6。其次,我们研究了在Zn(4-TfmBTZ)2层中掺杂NPB对器件性能的影响。分别以浓度为0%,2.5%,5%,10%,20%的NPB掺入到Zn(4-TfmBTZ)2层中,制作了结构为:ITO/NPB/Zn(4-TfmBTZ)2:NPB/LiF/Al的双层EL器件。发现NPB掺杂浓度高的器件激基复合物发光较强,掺杂浓度为5 %的器件性能最佳,其最大亮度为683cd/m2,最大效率为0.87cd/A,最佳色坐标为(0.31,0.35),最高显色指数为91.2。然后,我们将Alq3作为电子传输层引入器件,制作了结构为:ITO/NPB/Zn(4-TfmBTZ)2/Alq3/LiF/Al的三层EL器件,分别测试了Alq3厚度为10nm,20nm,30nm,40nm时的器件性能。发现当Alq3厚度为30nm时器件性能最优,其最大亮度为2445cd/m2,最大效率为1.39cd/A,最佳色坐标为(0.31,0.35),最高显色指数为88.2。最后,我们制作了异质结量子阱结构器件,其结构为:ITO/NPB/Zn(4-TfmBTZ)2(3.0nm)/NPB(4.0nm)/Zn(4-TfmBTZ)2/Alq3/LiF/Al,通过调节NPB层的厚度,得到了高色纯度,高亮度且色度稳定的有机电致白光器件。其最大亮度为2013cd/m2,最大效率为1.03cd/A,最佳色坐标为(0.324,0.337),接近白光等能点(0.33,0.33),最高显色指数为92.5,接近最高显色指数100,并且器件的发光光谱在驱动电压在10-14V之间变化时表现出极高的色稳定性。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-32
  1.1 有机电致发光的发展历史  10-11
  1.2 有机电致发光器件的结构与发光机理  11-21
    1.2.1 有机电致发光器件结构  11-15
    1.2.2 有机电致发光器件的发光机理  15-21
  1.3 表征有机电致发光器件性能的参数  21-23
    1.3.1 发光颜色  21
    1.3.2 发光效率  21-23
    1.3.3 发光亮度  23
    1.3.4 器件寿命  23
  1.4 有机电致白光器件的研究现状  23-25
  1.5 激基复合物及电致激基复合物的形成  25-29
    1.5.1 激基复合物与激基缔合物  25-28
    1.5.2 电致激基复合物  28-29
  1.6 基于激基复合物的有机电致白光器件的研究进展  29-30
  1.7 本论文的研究目的及内容  30-32
第二章 基于NPB/Zn(4-TfmBTZ)2界面发光的有机电致白光器件的制备  32-37
  2.1 实验材料和仪器  32-33
    2.1.1 器件制备所需材料及相关参数  32-33
    2.1.2 实验仪器名称、型号  33
  2.2 器件的结构设计  33-35
  2.3 器件的制备工艺  35-36
    2.3.1 导电玻璃预处理  35-36
    2.3.2 真空蒸镀  36
  2.4 本章小结  36-37
第三章 基于NPB/Zn(4-TfmBTZ)2界面发光的双层有机电致白光器件的性能  37-52
  3.1 普通双层结构白光器件的性能研究  37-46
    3.1.1 NPB 层厚度变化对普通双层结构白光器件性能的影响  37-42
    3.1.2 Zn(4-TfmBTZ)2层厚度变化对普通双层结构白光器件的性能的影响  42-46
  3.2 掺杂双层结构白光器件的性能研究  46-50
  3.3 本章小结  50-52
第四章 基于NPB/Zn(4-TfmBTZ)2界面发光有机电致白光器件的结构优化  52-65
  4.1 三层结构白光器件的性能研究  52-56
  4.2 量子阱结构白光器件的性能研究  56-63
  4.3 本章小结  63-65
第五章 总结与展望  65-68
参考文献  68-72
致谢  72-74
硕士期间发表论文及申请专利  74

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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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