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在全球能源日益紧张和环境日益恶化的今天,寻找节能、环保的绿色光源一直是科学界和产业界共同的奋斗目标。白光有机发光二级管以其在固态照明和平板显示领域的巨大应用前景,受到了广泛的关注。相对传统光源白炽灯和荧光灯来说,白光有机发光二极管可以实现更高的效率,对环境的危害也很小,更为重要的是,其具有轻便、易加工、面发射和可制备在柔性基底上等优点。因此,发展白光有机发光二极管,既可以对实现新一代先进显示技术和固体照明提供崭新途径,又对节约能源、带动传统材料发展和新型制造业升级具有巨大的推进作用。 要实现高效率的白光发光二极管一般采用磷光客体,而由于磷光客体微秒级别的寿命,会导致其在高亮度下由激子淬灭带来的严重的效率滚降问题。尽管随着器件结构的设计和相关材料合成的发展,白光有机发光二极管的性能已经得到了大幅的改善,然而其效率、光谱稳定性、显色指数和寿命等重要参数仍需要不断的提高,其工作机制以及影响器件效率、光谱稳定性的因素还需要深入研究和探讨。正是基于以上考虑,在本论文中我们通过合理利用主客体材料搭配、巧妙的器件结构设计以及对器件工作机制的深入剖析,制备出了一系列性能优异的磷光白光有机发光二极管。论文具体工作内容如下: 1、研究了以FIrpic为蓝光客体染料的不同主体磷光OLEDs的性能。研究结果发现,主体的能级和三线态能级位置对器件性能有很大影响,充分显示了制备高效率蓝光OELD主体选择的重要性。通过优化,设计制备出了以TCTA和26DCzPPy为主体的双发光层蓝光器件,最大功率效率和外量子效率分别达到了57.8 lm/W和22.2%。并在双蓝光发光层之间简单地引入一薄橙光层成功地制备出了高效率互补色白光OLED,最大功率效率和外量子效率分别为63.4 lm/W和22.4%,在1000cd/m2下仍能保持53.6 lm/W和21.6%,显示了高的效率和低的效率滚降。 2、研究了以空穴传输型、双极传输型和电子传输型为主体构筑的三发光层结构白光OLEDs性能。研究发现,由于红、绿、蓝掺杂剂在主体中引起的不同传输特性,使制备的红、绿、蓝不同发光层结构的白光OLEDs的效率显示出了较大的差异。通过利用绿光掺杂剂在空穴传输型主体TCTA中对载流子传输的辅助作用,设计制备出了TCTA∶红光掺杂剂/TCTA∶绿光掺杂剂/26DCzPPy∶蓝光掺杂剂结构白光OLED,最大功率效率和外量子效率达到了46.6 lm/W和22.4%,在1000 cd/cm2亮度下仍保持在41.3 lm/W和22.0%,该亮度下的色坐标为(0.45,0.44),显色指数为83,为目前效率较好的磷光白光OLEDs性能。 3、研究了以激基复合物为主体的磷光白光OLED性能。由于激基复合物对三重态激子的高效利用,作为磷光主体可大大提高器件效率。基于m-MTDATA∶BPhen激基复合物为橙光磷光染料主体,与蓝光磷光层构筑的双发光层白光OLED,启亮电压2.3 V,最大功率效率和外量子效率为56.7 lm/W和14.9%;以三线态能级更高的mCP∶B3PYMPM激基复合物为蓝光和橙光磷光染料主体构筑的双发光层白光OLED,启亮电压为2.5 V,最大功率效率和外量子效率能分别达到了60.2 lm/W和18.7%,明显优于以mCP为主体的白光器件性能,充分表明了用激基复合物作为主体是实现高效率白光OLEDs的一种有效方法。