基于新型蓝光/主体聚合物的发光二极管

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聚合物发光二极管由于可通过旋涂、印刷、喷墨打印等溶液加工的方法进行制备,工艺简单,成本低,容易实现大面积生产,因此,在平板显示和固体照明等方面具有极大的应用潜力而受到人们的广泛关注。红、绿、蓝三原色是实现全彩显示的基本颜色,相比研究已较成熟的红光和绿光器件,蓝光聚合物发光二极管在器件寿命、效率和稳定性等方面距离实际应用还有一定的距离,有待进一步的提高。本论文通过在新型聚合物主体中掺杂磷光小分子和采用倒置型器件结构的方式实现高效率、稳定的蓝光聚合物发光二极管。首先,利用一种含有咔唑及四氟苯单元高三线态能级(2.73eV)的新型聚合物主体PICzFB,掺杂不同含量的蓝色磷光小分子FIrpic和电子传输材料OXD-7,制备了一系列蓝色电致磷光器件。利用主体PICzFB掺杂FIrpic客体,当FIrpic的掺杂比例为8%时,电流效率为0.16cd/A,亮度为38.0cd/m2。掺杂电子传输材料OXD-7后,当(70%PICzFB+30%OXD-7):FIrpic=100:8(重量比)时,电流效率和亮度分别达到了2.2cd/A和482cd/m2。为了进一步提高器件性能,引入一层TPBI作为电子传输和空穴阻挡层,器件的效率达到了5.0cd/A,最大亮度为1094cd/m2。利用电子传输材料OXD-7和TPBI,平衡了器件中空穴和电子的传输,获得了性能优良的器件结果。对于电致磷光器件,同时具有高的三线态能级和双极性的载流子传输是实现其高效性能的关键。在研究蓝色电致磷光器件的基础上,制备了以磷光小分子Ir(mppy)3为客体的绿色电致磷光器件,最大电流效率达到了27.6cd/A,最大亮度为3916cd/m2。其次,制备了结构为ITO/ZnO/PFN-SO/Polymer/MoO3/Al的倒置型蓝光聚合物发光二极管。通过优化界面PFN-SO的热退火温度和厚度,最大电流效率达到了1.32cd/A,亮度为2428cd/m2。探讨了器件中ZnO及PFN-SO对器件性能的影响,其作用主要是传输电子及阻挡空穴。虽然倒置器件并未达到正置器件的性能水平,但这为以后制备性能稳定的聚合物发光二极管提供了一种思路。
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