论文部分内容阅读
由于在平板显示及固态照明领域有广阔的应用价值,白光有机电致发光器件（WOLED）备受科研界与产业界的关注,目前WOLED的性能和品质均达到了较高的水平,大多数指标已经可以满足商业化的基本要求。归结起来,现有的高性能WOLED主要有两类:一类是荧光-磷光混合型,即蓝色荧光分子同其他光色的磷光分子组合获得白光;另一类是全磷光型,即所有发光体均为磷光分子。以上白光策略均需要在发光体系中引入荧光分子作为发光体或主体材料,通过荧光主体到磷光客体间的能量转移实现多色共发光,从而组合获得白光。由于其发光体系中必须有荧光材料分子的参与,而荧光分子与磷光分子间存在的诸多固有的性能差异不可避免给相应器件带来不同程度的能量损失,进而影响白光器件的整体性能和工作稳定性,这是影响WOLED全面走向市场的一个关键问题。为了解决或缓解上述问题,本论文采用具有双载流子传输特性的磷光配合物作为主体和发光体,通过对不同发光颜色的磷光体进行合理匹配和优化组合,包括发光层内各磷光体发光颜色的选择、掺杂浓度的优化以及辅助功能层的筛选等,获得不同的材料组合以及器件结构,从而实现具有不同光色品质的高性能白光。基于上述研究思路和目标,本论文的研究工作主要包括以下三个方面（对应三个章节）:1.第二章,我们采用蓝色荧光材料Bepp2与三种具有不同发光颜色的磷光铱配合物FPPCA（绿）,BZQPG（橙红）,BTIPG（深红）,制备了采用双发光层四色（蓝-橙、绿-红）简单结构的暖白光有机电致发光器件。其中,绿-红色发光层采用了磷光主体-磷光客体型结构,有效地提升了发光效率并降低了效率滚降。在电致发光器件亮度为1000 cd/m2时,器件的外量子效率和功率效率为别为23.3%和63.2 lm/W,显色指数高达92,当发光亮度达到了很高的5000 cd/m2时,器件的外量子效率和功率效率仍有21.6%和48.8 lm/W的高水准,显色指数高达93。本项工作讨论了磷光主体-磷光客体型结构特有的优势,并为后续的工作提供了依据和基础。2.第三章,我们基于二氟取代吡啶基吡啶为螯合配体（第一配体）,脒基结构为辅助配体（第二配体）合成了蓝绿色磷光铱配合物FPYPCA与FMPYPCA,分别制备了非掺杂型天蓝光磷光器件,最大外量子效率和最大功率效率分别为11.7%,36.4 lm/W和9.1%,22.8 lm/W。基于两种主体分子优良的载流子传输性能与发光性能,我们将FPYPCA与FMPYPCA分别作为主体材料,以一种橙色磷光体BZQBA作为客体材料,制备了采用单发光层简单结构的磷光主体-磷光客体全磷光型的双色（蓝-橙）暖白光有机电致发光器件,器件的最大外量子效率和最大功率效率分别为23.6%,69.3 lm/W和22.8%,65.4 lm/W,且效率滚降较小。这是发光体系中不含任何荧光体的、采用磷光主体-磷光客体型全磷光结构有机白光器件的首次获得。3.第四章,根据磷光主体-磷光客体型全磷光WOLED的制备策略,我们采用了多种种类和发光颜色的磷光体,即FPYPCA、FPPCA、PPYPG、BTPBA和BTPIG等五种磷光铱配合物,制备了采用双发光层的三色（蓝绿-黄-红）暖白光有机电致发光器件,不仅器件的最大外量子效率和最大功率效率达到了25.0%和71.3 lm/W,且具有较小的效率滚降,显色指数更是达到了90以上。该器件是一种典型的“类烛光”白光,光谱中短波长的、具有较高能量的蓝光和蓝紫光含量非常低,因此有潜力成为当前照明领域公认有利于人类视觉和身体健康的绿色光源。