稠環(huán)芳烴材料在有機(jī)電致發(fā)光器件中的應(yīng)用研究.pdf

1、有機(jī)電致發(fā)光器件作為一種平板顯示技術(shù)，具有諸如自發(fā)光、高亮度、寬視角、超薄、低能耗、響應(yīng)速度快、可卷曲、可實(shí)現(xiàn)全色發(fā)光等眾多優(yōu)點(diǎn)，而備受人們的關(guān)注。通過(guò)采用適當(dāng)?shù)钠骷Y(jié)構(gòu)、器件制作技術(shù)和有機(jī)材料，有機(jī)電致發(fā)光器件的性能得到明顯提高。在全色顯示方面，高效率、穩(wěn)定的綠色有機(jī)電致發(fā)光器件已達(dá)實(shí)用化程度，與綠色有機(jī)電致發(fā)光器件相比，藍(lán)色和紅色有機(jī)電致發(fā)光器件的效率和色純度對(duì)于全色顯示來(lái)說(shuō)尤其需要提高。另一方面，白光有機(jī)電致發(fā)光器件由于其在全色顯

2、示和背光源的潛在應(yīng)用價(jià)值，也備受人們的關(guān)注。盡管有機(jī)電致發(fā)光器件的有些產(chǎn)品已經(jīng)商業(yè)化，但作為一種技術(shù)還需要不斷提高其產(chǎn)品性能。在本論文中，有些工作已經(jīng)提高了有機(jī)電致發(fā)光器件的性能。本論文的工作主要包括以下方面： (1)探索了合成二芳香基葸衍生物的方法，合成了三種二芳香基蒽衍生物。本文中設(shè)計(jì)的合成方法較一般傳統(tǒng)方法具有反應(yīng)步驟少，方法簡(jiǎn)便，原料易得，不需使用昂貴的鈀化合物催化劑，產(chǎn)品產(chǎn)率高等特點(diǎn)；而且其中個(gè)別中間體3，5-二苯基溴

3、苯的合成方法較一般傳統(tǒng)方法也具有反應(yīng)步驟少，方法簡(jiǎn)便，原料易得，產(chǎn)品產(chǎn)率高等特點(diǎn)，這些都具有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，為今后的工業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)支持。 本論文以自制的二芳香基葸衍生物藍(lán)光材料為非摻雜發(fā)光層制作了藍(lán)色器件，研究了發(fā)光層厚度、空穴傳輸層厚度、電子傳輸層厚度對(duì)電致發(fā)光光譜的影響，進(jìn)行了器件優(yōu)化，并利用空穴阻擋層改善色純度，得到色純度好的藍(lán)色發(fā)光。 本論文還首次以4,4’-N,N’-二咔唑基聯(lián)苯(CBP)作為主體發(fā)光材料

4、、以葸衍生物9，10-二(β-萘基)蒽(ADN)為摻雜劑，得到深藍(lán)色發(fā)光器件，并通過(guò)ADN摻雜濃度的優(yōu)化，得到性能好的深藍(lán)色發(fā)光器件。器件發(fā)光色坐標(biāo)為(0.1516,0.0836)，最高發(fā)光亮度為6500cd/m2，最大發(fā)光效率為3.5cd/A。 (2)本論文研究了三種結(jié)構(gòu)的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，以藍(lán)色和黃色為基本色素單位混合得到白色發(fā)光，器件結(jié)構(gòu)為：ITO/TPD(50nm)/ADN:0.04mol％Rubrene(40nm)

5、/Bphen(25nm)/LiF(1nm)/Al，ITO/TPD(50nm)/ADN:0.05mol％Rubrene(20nm)/ADN:0.85mol％Perylene(20nm)/Bphen(25nm)/LiF(1nm)/Al，ITO/TPD(50nm)/ADN:0.85mol％Perylene:0.005mol％Rubrene(40nm)/Bphen(25nm)/LiF(1nm)/Al，幾種器件發(fā)光色坐標(biāo)分別為(0.3175,0.

6、36921)，(0.3098,0.3515)，(0.3064,0.3888)。與前面兩種器件相比，第三種器件所發(fā)射白光在14V時(shí)最大亮度為11665cd/m2，對(duì)應(yīng)效率為2.9cd/A。研究表明，第三種器件發(fā)光層中，少量Perylene對(duì)Rubrene的發(fā)光起了促進(jìn)作用，在Rubrene濃度為0.005 mol％時(shí)，Rubrene的發(fā)光主要源于Perylene分子的能量轉(zhuǎn)移，而不是Rubrene分子直接捕獲載流子形成激子。 比較

7、三種結(jié)構(gòu)的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，白光色度相差不大，從器件效率、制備工藝的復(fù)雜程度等方面考慮，第三種結(jié)構(gòu)的白光有機(jī)電致發(fā)光器件較好。 (3)本論文通過(guò)分子設(shè)計(jì)合成了一種新的紅色有機(jī)熒光染料6,13-二(3，5-二(苯基)苯基)并五苯(PDT)，并以其為發(fā)光材料制備了三種結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光器件，器件結(jié)構(gòu)為：ITO/TPD(50nm)/PDT(60nm)/Bphen(25nm)/LiF(1nm)/Al(器件-P)ITO/TPD(50n

8、m)/Alqa:3％molPDT(60nm)/Bphen(25nm)/LiF(1nm)/Al(器件-AP)ITO/TPD(50nm)/Alq3:3mol％PDT:1m01％mbrene(60nm)/Bphen(25nm)/LiF(1nm)/Al(器件-APR)盡管器件-P的發(fā)光色坐標(biāo)為(0.6581，0.2927)，但其電流效率較低，亮度只有幾個(gè)尼特，器件性能較差。器件-AP的發(fā)光色坐標(biāo)在4mA/cm2/cm2時(shí)為(0.5901，0.3

9、804)，電流效率為1.5cd/A，其色純度較差。為了提高器件的發(fā)光性能，我們?cè)谄骷?AP的發(fā)光層中再摻雜紅熒烯作為輔助摻雜劑。研究表明，紅熒烯不但自身發(fā)光，還幫助使能量從Alq3轉(zhuǎn)移到PDT，從而得到較純的紅色發(fā)光器件，器件在120mA/cm2時(shí)電流效率為2.4cd/A，色坐標(biāo)為(0.6081，0.3779)。與其它類(lèi)型材料的有機(jī)電致發(fā)光器件相比，該器件色度比較穩(wěn)定，電流密度在12mA/cm2到200 mA/cm2變化時(shí)，其色坐標(biāo)僅由

10、(0.612，0.371變化到(0.6018，0.3814)，這對(duì)其實(shí)際應(yīng)用具有非常重要的意義。該器件中可能的激發(fā)機(jī)制，既存在由Rubrene向PDT的能量轉(zhuǎn)移，也存在PDT直接捕獲載流子。 比較三種結(jié)構(gòu)的紅光有機(jī)電致發(fā)光器件，從器件色度、效率及穩(wěn)定性等方面考慮，具有輔助摻雜劑的第三種結(jié)構(gòu)(器件-APR)的紅光有機(jī)電致發(fā)光器件較好。 (4)有機(jī)電致發(fā)光材料能帶的準(zhǔn)確測(cè)定對(duì)于有機(jī)電致發(fā)光器件研究至關(guān)重要。電化學(xué)方法(如循環(huán)