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磷光敏化荧光白色有机电致发光器件的制备与研究认领

作者：

邹文静

学位授予单位：

兰州理工大学

摘要：

有机电致发光器件(Organic light-emitting devices，OLED)因其高亮度、宽视角、低功耗、自发光、响应速度快等诸多优点而受到广泛关注，并已应用于显示领域。OLED经过多年发展，其效率有了很大提升，尤其是磷光材料和热激活延迟荧光(Thermal activation of delayed fluorescence, TADF)材料制成的器件由于可利用三线态激子能量从而具有最高100%的内量子效率(internal quantum efficiency, IQE)。与荧光材料相比，这两种材料稳定性和蓝色纯度均较差，限制了其应用。同时，常用来制备器件的掺杂工艺较为复杂，难以控制，且掺杂过程会造成大量材料的浪费。基于此，本文采用超薄层插入和掺杂相结合，荧光与磷光相结合的方案以传统的蓝色荧光材料BCzVB(1,4-bis[2-(3-N-ethylcarbazoryl)vinyl]benzene)、绿色磷光材料Ir(ppy)3(tris(2-phenylpyridine)iridium)和红色荧光材料DCM(4-(Dicyanomethylene)-2-methyl-6-(4-dimethyl-aminostyryl)-4H-pyran))作为三色发光层，制备了高效的非掺杂蓝色OLED及磷光敏化荧光白色OLED。研究内容及结果如下：　　在蓝色OLED的研究中，首先以超薄插入的方式制备了基于荧光材料BCzVB的高效非掺杂蓝色OLED，在双极性主体材料CBP(4,4’-N,N’-dicarbazole-biphyenyl)两侧插入BCzVB超薄层，器件的最高亮度为12800cd/m2，最大外量子效率(external quantum efficiency, EQE)为2.1%(电流效率2.8cd/A)，CIE(Commission Internationale de l’Eclairage)色坐标为(0.15，0.17)。随后优化了空穴注入层MoO3的厚度，器件的最高亮度和EQE分别为14200cd/m2和4.2%(电流效率为5.66cd/A)，EQE提升了一倍，明显超出目前报道的基于BCzVB蓝色OLED的最高效率3.8%。这表明通过超薄层插入的方法来简化制备工艺同时提高器件效率是可行的。　　基于蓝色OLED的研究，在主体材料CBP中掺入绿色磷光材料Ir(ppy)3作为绿色发光层，在掺杂层CBP:Ir(ppy)3中插入红色荧光材料DCM超薄层作为红色发光层，制备了磷光敏化荧光白色OLED。器件最大EQE为2.5%(电流效率5.1cd/A)，最高亮度为12400cd/m2。Ir(ppy)3在CBP中掺杂浓度为0.7wt.%，0.3nm厚的DCM与阳极侧BCzVB的距离为12nm的器件，在1mA/cm2电流密度下CIE色坐标达到了理想白光平衡点(0.33，0.33)。白光的获得归因于Ir(ppy)3适合的掺杂比例、DCM适合的厚度和位置，较好地均衡了红、绿、蓝三基色发光比例。

摘要译文

关键词：

有机电致发光器件; 磷光敏化; 荧光材料

学位年度：

2024

学位类型：

硕士

学科专业：

材料工程（专业学位）

导师：

吴有智杨三元

中图分类号：

TN383.1;TQ422[光化学物质]

学科分类号：

081702[化学工艺]