基于新型銥配合物(pbi)2Ir(acac)磷光材料的有機(jī)電致發(fā)光器件研究.pdf

1、有機(jī)電致發(fā)光器件(Organic Light-emitting Devices,OLEDs)具有全固態(tài)、自發(fā)光、響應(yīng)快、功耗低、視角寬、超薄、耐高低溫、容易實(shí)現(xiàn)柔性顯示等諸多優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為最有前途的下一代平板顯示技術(shù)。但是，目前較高的制造成本、對(duì)于發(fā)光和衰減機(jī)理認(rèn)識(shí)的不足，影響了OLEDs器件的產(chǎn)業(yè)化步伐。針對(duì)上述問題，本論文在新型磷光材料的特性表征、器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化等方面進(jìn)行了一系列的探索性和應(yīng)用基礎(chǔ)性的工作，具體包括：
　　

2、1.研究一種新型貴金屬銥配合物磷光材料bis(1,2-dipheny1-H-benzoimidazole)iridium(acetylacetonate)[(pbi)2Ir(acac)]的發(fā)光特性，為避免磷光摻雜體系的濃度淬滅效應(yīng)對(duì)器件發(fā)光性能的影響，將其作為客體以較低的濃度摻雜到聚合物主體材料poly(N-vinylcarbazole)(PVK)中。同時(shí)，為了優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)，制備了四種不同結(jié)構(gòu)的器件：indium tin oxide(I

3、TO)/PVK:(pbi)2Ir(acac)(1 wt％)(70 nm)/bathocuproine(BCP)(xnm)/tris(8-hydroxyquinolate)-aluminum(Alq3)(30-x nm)/Mg:Ag(10:1,200 nm)，(其中x分別為0、10、20、30 nm)。結(jié)果表明：(pbi)2Ir(acac)是一種發(fā)光特性較好的磷光材料，將其摻雜到聚合物主體材料中可以獲得很好的發(fā)光性能；通過調(diào)節(jié)空穴阻擋層與

4、電子傳輸層的厚度，獲得了最優(yōu)化的器件結(jié)構(gòu)；同時(shí)結(jié)合器件的電致發(fā)光(Electroluminescence，EL)光譜與能級(jí)結(jié)構(gòu)圖詳細(xì)分析了器件性能提高的因素。
　　2.詳細(xì)分析了新型磷光材料(pbi)2Ir(acac)的吸收、發(fā)射光譜特性，根據(jù)上述的最優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)，將(pbi)2Ir(acac)與聚合物主體材料PVK的摻雜濃度從0.1 wt%逐漸提高到8wt%，制備了高效聚合物電致磷光器件：ITO/PVK:(pbi)2Ir(aca

5、c)(x)/BCP(20 nm)/Alq3(10 nm)/Mg:Ag(10:1,200nm)，(其中摻雜濃度x分別為0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8 wt%)，獲得了最優(yōu)化磷光聚合物摻雜濃度；對(duì)摻雜體系PVK:(pbi)2Ir(acac)的光致發(fā)光(Photoluminescence，PL)光譜及器件的EL光譜特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，當(dāng)磷光聚合物摻雜濃度為5wt%時(shí)，獲得器件的最大亮度及效率，其值分別為26006cd/m2和

6、3.84lm/W；從理論上分析和討論了器件性能(如亮度、發(fā)光效率等)隨磷光客體摻雜濃度的提高而變化的現(xiàn)象。
　　3.采用新型黃綠色磷光材料(pbi)2Ir(acac)作為磷光敏化劑，以4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran(DCJ TB)作為熒光染料，將其共同摻雜到聚合物主體材料PVK中，結(jié)合藍(lán)光材料NPB，制備

7、了磷光－熒光－聚合物雙摻雜體系的OLEDs器件：ITO/PVK:(pbi)2Ir(acac)(5wt%): DCJTB(0.2wt%)/NPB(20nm)/BCP(20nm)/Alq3(10nm)/Mg: Ag(10:1,200 nm)，獲得了光譜特性較為穩(wěn)定的白光器件。詳細(xì)地分析了器件的EL光譜隨外加偏置電壓從15 V到23 V的逐漸升高而發(fā)生的光譜譜峰強(qiáng)度的變化；對(duì)比了該磷光－熒光－聚合物雙摻雜體系與磷光－聚合物摻雜體系的不同，雙摻

8、雜體系因磷光材料的敏化作用，使熒光器件的光譜特性更加穩(wěn)定，并從理論上探討了該雙摻雜體系主、客體之間的能量轉(zhuǎn)移特性。
　　4.在磷光－熒光－聚合物雙摻雜體系中，采用超薄熒光發(fā)光層代替工藝復(fù)雜的摻雜發(fā)光層結(jié)構(gòu)，制備了基于磷光材料(pbi)2Ir(acac)與熒光材料DCJTB的白光有機(jī)電致發(fā)光器件(White Organic Light-emitting Devices，WOLEDs)，器件結(jié)構(gòu)為：ITO/PVK:(pbi)2Ir(a