论文部分内容阅读
有机电致发光技术（OLED）在中高端电子产品中的使用已有一定的比例,并且逐年增加。OLED的大尺寸显示屏逐渐走进了人们的生活,成为一部分高收入家庭提升生活品质的选择。白光OLED台灯也出现在市面上。但是OLED市场占有率的进一步提高仍然受其高昂的成本阻碍。所以,降低成本是普及OLED的关键。商业化的OLED产品主要采用真空热蒸镀工艺来制备,该技术也是当前用于制备OLED最为成熟的工艺。本研究课题采用此工艺。目前产业化的高效发光材料多为含有重金属的磷光材料,不仅提高了器件的制作成本,而且其中的重金属也会污染环境。因此,高效率的热激活延迟荧光（TADF）材料成为了近些年的研究热点。由于TADF材料的单线态三线态能级差(ΔEST)非常小,所以TADF分子上的三线态激子（T1）可以通过吸收环境中的热量实现从T1到单线态（S1）的反系间窜越（RISC）过程,最终达到激子100%的利用率。当前许多基于TADF材料的OLED寿命不理想,我们设计性能稳定的TADF材料作为磷光材料的主体,改善磷光OLED的效率滚降的同时保持高效率,并以此设计高稳定性的器件,作进一步研究。我们选择给体特性比较弱的N原子取代δ-咔啉基团设计并合成TADF材料,DCb-BPP。DCb-BPP作为磷光材料的主体,实现了高外量子效率（EQE=21.5%）和低效率滚降(器件从最大EQE降低到一半对应的亮度,B1/2=52000 cd/m2)。同时器件的稳定性非常优异,未封装大气环境下的器件的LT50（恒定驱动电流下,器件亮度下降到初始亮度的50%所需时间,初始亮度设定为1000 cd/m2）超过400小时,相比于经典CBP主体的磷光器件,基于DCb-BPP的磷光器件寿命延长了20倍。由于DCb-BPP的载流子传输不平衡,选择引入空穴传输型材料作为共同主体材料。优化后的磷光器件效率（EQE=24.5%）和效率滚降(B1/2=72000 cd/m2)都有明显提高。以此研究为基础,我们采用DCb-BPP为黄光和红光磷光材料的主体,配合经典蓝光磷光材料FIrpic,设计了三层发光层的全磷光白光OLED。得到的白光OLED实现了高显色指数（CRI>88）、低色温（CCT<3000 K）和符合照明要求的色偏移DUV<0.0054。目前已报道的基于TADF材料的白光器件,很多存在效率滚降大、最大亮度低、白光品质不够高、蓝光危害无法忽视的不足。所以,我们设计蓝绿光TADF材料,并配合黄光和深红光磷光材料实现高效率低效率滚降的荧/磷光混合型白光器件,同时达到高显色指数、低色温、无蓝光危害的高品质白光的标准。我们采用给体性质较强的吖啶基团作为施主来设计TADF分子,DMAC-BPP。DMAC-BPP作为发光客体的蓝绿光荧光器件的EQE可以达到13%,是一种效率较高的发光材料。DMAC-BPP作为主体的黄光磷光器件,效率滚降的缓解较为为突出(B1/2=77000 cd/m2)。以此研究作为基础设计三层发光层的荧/磷光混合型白光器件。最终得到高亮度(BMAX=51000 cd/m2),高效率（EQE=15.6%）,低效率滚降(B1/2=20000 cd/m2)的WOLED,同时达到高显色指数（CRI>86）,低色温（CCT<3000 K）,低色偏值(DUV<0.0054)的白光OLED,同时蓝光危害可忽略不计。TADF材料促进传统荧光材料发光,提高荧光OLED的发光效率,目前已有的报道中,TADF材料的发光无法忽略并影响整体器件的色坐标。基于此原因,我们设计了高效率高色纯度的绿光荧光器件,并依据此理论基础进一步设计荧光白光器件。我们采用TADF材料DMAC-BP,促进经典荧光材料C545T的发光,最终得到了高效的绿光荧光器件（EQE=12%）。同时,器件的色坐标符合sRGB对绿光器件的要求,色坐标为（0.285,0.627）。通过测试证明了荧光客体加速激子辐射有利于提高器件稳定性。以此研究为基础,我们选择蓝光TADF材料配合橙红色荧光客体获得了双发光层全荧光白光器件,器件最大EQE可达8.5%。亮度为5500 cd/m2,CRI为65,CCT为5300 K。