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基于激基复合物的高性能颜色可调有机电致发光器件的研究认领

被引量： 2

作者：

张茹

学位授予单位：

吉林大学

摘要：

有机电致发光器件((Organic Light-Emitting Diodes,OLEDs)具有面发光、色彩鲜艳、健康环保等优点,在显示和照明领域受到广泛关注。随着高性能有机光电材料和新型器件结构的开发,白光OLED的性能得到很大的提升。颜色可调OLED在智能照明、现代养殖及医疗等领域具有广阔的应用前景。但颜色可调的OLED还存在效率低、开启电压高、颜色变化范围小等制约其发展的问题。激基复合物中高效的热活化延迟荧光(Thermally activated delayed fluorescence,TADF)现象理论上能够实现百分之百的激子利用率,作为主体可以大大增加器件效率,降低开启电压。同时激基复合物中具有双极性传输特性,置于发光层中可以拓宽激子复合区域,加大颜色变化范围。本论文提出一种新型的激基复合物结构,初步探究了工作机理,优化了黄、绿、红光器件性能。通过引入蓝光超薄发光层结构,制备出高性能的颜色可调白光OLED。具体工作如下:(1)采用N-([1,1’-联苯]-2-基)-N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺双[芴]-4-胺(FSF4A)作为给体,4,6-双(3,5-二(吡啶-3-基)苯基)-2-甲基嘧啶(B3PYMPM)作为受体,提出一种新型的激基复合物结构。首先探究了新型激基复合物体系的光致性能和电致发光性能,发现激基复合物光致发光在天蓝光域,且FSF4A和B3PYMPM在1:3时电流传输性能最好。接着使用最佳比例的激基复合物优化单色光OLED,其中黄、绿、红光器件达到了很高的效率,分别为72.34 lm/W、106.03 lm/W和33.09 lm/W。(2)引入蓝光超薄发光层结构,结合黄光激基复合物发光层,制备出颜色可调的白光OLED。因为蓝光染料的能级较高,提出以超薄层结构插入颜色可调器件中。得到的器件表现出较好的颜色可调性能,色坐标CIE最大变化从(0.18,0.35)到(0.41,0.45),色温最大变化从15213 K到3802 K,跨度达到了11411K,覆盖了日光色温。但是器件的效率却不理想,最高仅为37.34 lm/W。推测较低的效率是由于在高浓度的超薄层中发生了极其严重的激子淬灭现象效应。为了改善效率,使用MCP掺杂蓝光染料替代超薄层优化器件,通过调整两个发光层厚度控制颜色变化。器件效率得到了很大的提高,最高能够达到为66.63 lm/W,而且器件的颜色可调特性也得到保持。宽阔的颜色变化范围,是因为激基复合物提供了宽阔的激子复合区域,同时高效的TADF过程提升了器件整体性能。

摘要译文

关键词：

有机电致发光器件; 激基复合物; 颜色可调; 双发光层

学位年度：

2023

学位类型：

硕士

学科专业：

工程硕士（专业学位）

导师：

陈平

中图分类号：

TN383.1;TN383[发光器件⑨]

学科分类号：

0803[光学工程];080501[材料学];080502[材料物理与化学];080902[微电子学及固体电子学]

D O I：

10.27162/d.cnki.gjlin.2023.005027