中间层对白光有机电致发光器件性能的影响

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白光有机电致发光器件由于具有超薄、重量轻、环境友好等方面的优点,在下一代显示及照明领域具有很强的应用潜力,因而受到了业界广泛的关注。要实现产业化,白光有机电致发光器件必须具有高效率,高色稳定性,低效率衰减,高显色指数,以及合适的相关色温等特性。要使器件具有上述优点,可以从材料体系的选择及器件结构的优化两个方面着手。我们的工作主要致力于提升白光有机电致发光器件的色稳定性及显色指数,降低器件的效率衰减。针对白光有机电致发光器件性能的改善,我们做了如下的工作:首先,我们采用蓝色荧光材料与黄色磷光材料相结合的方式,制备出了磷光/荧光混合型白光有机电致发光器件。我们把黄色磷光染料PO-01掺入主体CBP作为器件的黄光发光层,把蓝色荧光染料DSA-ph掺入主体MADN作为器件的蓝光发光层,并通过在两个发光层间引入Ir(ppz)3中间层,用以平衡载流子分布,制得优化后的器件结构为ITO/m-MTDATA(45nm)/Ir(ppz)3(10nm)/CBP:PO-01(5nm,6wt.%)/Ir(ppz)3(1nm)//MADN: DSA-ph (25nm,5wt.%)/BPhen(50nm)/LiF (1nm)/Al (100nm)。该器件获得了良好的性能,其光谱如预期的一样,较为平衡,其电流效率在亮度为2,300cd/m2处达到最大值21.0cd/A,当亮度增加到9,300cd/m2时,该电流效率仍可保持高达20.1cd/A。更重要的是,在103-104cd/m2的亮度范围内,器件的CIE色坐标仅由(0.41,0.46)改变到(0.40,0.46)。接下来,我们基于发光层间插入中间层Ir(ppz)3的结构制备了一系列的色稳定性良好的多发光层白光有机电致发光器件器件。实验结果表明,2nm厚的Ir(ppz)3中间层不仅能控制发光层中激子的分布,而且能提升光谱的稳定性。特别指出的是,我们制备了效率较高的四色白光有机电致发光器件,该器件在亮度范围100-1,000cd/m2的显色指数超过了90,并具有理想的相关色温,使得该器件特别适合作为照明光源。我们后来通过选择适当的主体,调控载流子的传输最终制得了色坐标和效率极为稳定的全磷光多发光层白光有机电致发光器件。
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