论文部分内容阅读
本论文在磷光材料的特性表征、器件结构的设计和优化等方面进行了一系列的探索性和应用基础性的工作，具体包括： 1、首先，基于一种贵金属新型铱配合物磷光材料 bis(1,2-dipheny1-H-benzoimidazole)iridium(acetylacetonate)[(pbi)2Ir(acac)]，选用宽带隙材料 N,N′-dicarbazolyl-3,5-benzene(mCP)作为主体材料，用掺杂方式制备了有机电致磷光器件(PHOLED)。器件结构为：indium tin oxide(ITO)/N,N-Di-[(1-naphthalenyl)-N,N-diphenyl]-(1,1-biphenyl)-4,4-diamine(NPB)(40 nm)/mCP:(pbi)2Ir(acac)(x wt％,30 nm)/bathocuproine(BCP)(30 nm)/Mg:Ag(10:1)(200 nm)，其中x分别为2.5，5，8和10。经测试，四种掺杂浓度的器件的electroluminescence(EL)光谱只出现纯粹的(pbi)2Ir(acac)的发光峰，在同一外加电压下，器件性能随着掺杂浓度的增大出现先提高后降低的趋势。磷光材料掺杂浓度为8 wt%的器件性能最优越，器件的最大亮度和最大流明效率分别达到35500 cd/m2和10 lm/W。从理论上详细分析了掺杂浓度的变化对器件性能的影响，找出器件掺杂浓度的最佳传能点，为接下来的用超薄层代替掺杂手段制备PHOLED器件提供了参考。 2、基于上述研究结果，以8 wt%的磷光材料掺杂浓度为基准，换算成磷光材料的薄膜总厚度，保持器件发光层厚度，磷光材料厚度以及器件总厚度不变，选用具有双极性载流子传输特性的4,4-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl(CBP)作为主体材料，用磷光超薄层代替传统掺杂方法，制备超薄层器件。首先分析了Di-[4-(N,N-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexane(TAPC)中间层(载流子阻挡层)对于超薄层器件的作用，对比发现TAPC超薄层有助于提高超薄层器件的各项性能参数。接着基于此结果分别制备了超薄层数量为2，3，4层的带有TAPC中间层的磷光器件。经测试，器件性能随着超薄层层数的增加呈现先升高后下降的趋势，其中具有三层(pbi)2Ir(acac)超薄层的器件性能最佳，其最大发光亮度和最大流明效率分别为30050 cd/m2和9.53 lm/W，并从理论上对此进行了分析和讨论。 3、基于黄绿色磷光材料(pbi)2Ir(acac)作为发光层，蓝色荧光材料NPB兼做空穴传输层和蓝色发光层，利用超薄层代替传统掺杂工艺，制备了白光器件。 (1)、探讨了主体材料对于超薄层白光器件性能的影响。分别制备了主体材料为mCP和CBP的单超薄层白光器件。两种器件的EL光谱中均出现NPB与(pbi)2Ir(acac)的发光峰，NPB发光峰随着外加电压的升高而逐渐加强。主体材料为mCP的器件发射光为暖白光，最大发光亮度为7950 cd/m2，最大流明效率为4.64 lm/W。主体材料为CBP的器件发光呈冷白光，且色稳定性较好，器件最大发光亮度为14400 cd/m2，最大流明效率为5.5 lm/W。 (2)、探讨了磷光超薄层层数对器件性能的影响。选用CBP作为主体材料，保持磷光材料(pbi)2Ir(acac)总厚度不变，将超薄层增加为两层，制备白光器件。器件发光呈暖白光，最大发光亮度为28350 cd/m2，最大流明效率为5.41 lm/W。且器件在高电流密度下流明效率的降低(Roll-off)现象有所减弱。