基于PVK的有机电致磷光器件发光机理研究

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有机电致发光器件作为一种新型平板显示技术,因具有自发光、全固态、亮度高、响应快等诸多特点而倍受科学界和产业界重视,但是要在平板显示市场上占有优势,有机电发光器件的发光效率、色稳定性、驱动电压等仍需要进一步的改善。本论文对提高有机电致发光器件的效率、色稳定性进行了研究,研究的主要内容有:1)提高器件的发光效率,需要有效利用所产生的激子,使其尽量多的束缚在发光层内,避免扩散到发光层外后电极对它产生淬灭作用。本文利用时间分辨光谱对聚合物PVK分别掺杂磷光客体材料FirPic、Ir(piq)2(acac)、Ir(ppy)3的体系进行了研究,建立了体系的激子扩散理论模型,通过对实际光谱的拟合,证明这个模型是正确的,得到了几种掺杂体系的激子扩散系数和扩散长度:在分别掺杂红、绿、蓝磷光材料后,掺杂体系的能量转移距离为10nm、9nm和15nm,激子扩散长度相对纯PVK薄膜存在一定程度的增加,分别为29.3nm、30.1nm、30.9nm,这就使得能够把能量直接向金属的转移和激子迁移对激子猝灭过程的作用区分开来。通过计算得到了各掺杂体系的激子淬灭区域宽度分别为39.3nm、39.1nm和45.9nm,为器件制备提供指导作用,研究中得到的扩散性质对其它在几何上具有同样异质结构的以聚合物为基础的光电器件的建模同样有参考价值。2)提高色稳定性的方法主要包括制备单发光层的高色稳定性器件,或在双发光层中间插入阻挡层,从而调节激子在发光层间的复合平衡等。根据对激子扩散的研究结果,分别制备了单、双发光层的磷光掺杂的白光OLED器件。单发光层器件采用了红光、蓝光共掺杂体系,通过调节掺杂比例实现白光发射,器件的发射光谱色坐标为(0.35,0.36);双发光层器件使用BCP作为间隔层,采用红、蓝两种颜色实现白光发射,蓝光的掺杂比例保持不变,通过改变红光染料的掺杂比例,调节器件发射光谱,在8wt%掺杂时,器件在不同电压下光谱色坐标稳定在白光区域,最佳值为(0.339,0.336);采用红、绿、蓝三原色制备了以BCP为间隔层的双发光层器件,其中红、绿共掺杂在PVK中,调节掺杂比例,同样得到了很好的白光发射。
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