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

1、有機電致發光器件(Organic Light-emitting Devices,OLEDs)具有全固態、自發光、響應快、功耗低、視角寬、超薄、耐高低溫、容易實現柔性顯示等諸多優點，被譽為最有前途的下一代平板顯示技術。但是，目前較高的制造成本、對于發光和衰減機理認識的不足，影響了OLEDs器件的產業化步伐。針對上述問題，本論文在新型磷光材料的特性表征、器件結構的設計和優化等方面進行了一系列的探索性和應用基礎性的工作，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)]的發光特性，為避免磷光摻雜體系的濃度淬滅效應對器件發光性能的影響，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，為了優化器件結構，制備了四種不同結構的器件：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)。結果表明：(pbi)2Ir(acac)是一種發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光性能；通過調節空穴阻擋層與

4、電子傳輸層的厚度，獲得了最優化的器件結構；同時結合器件的電致發光(Electroluminescence，EL)光譜與能級結構圖詳細分析了器件性能提高的因素。
　　2.詳細分析了新型磷光材料(pbi)2Ir(acac)的吸收、發射光譜特性，根據上述的最優化器件結構，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%)，獲得了最優化磷光聚合物摻雜濃度；對摻雜體系PVK:(pbi)2Ir(acac)的光致發光(Photoluminescence，PL)光譜及器件的EL光譜特性進行了詳細的分析，當磷光聚合物摻雜濃度為5wt%時，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、發光效率等)隨磷光客體摻雜濃度的提高而變化的現象。
　　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，結合藍光材料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定的白光器件。詳細地分析了器件的EL光譜隨外加偏置電壓從15 V到23 V的逐漸升高而發生的光譜譜峰強度的變化；對比了該磷光－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定，并從理論上探討了該雙摻雜體系主、客體之間的能量轉移特性。
　　4.在磷光－熒光－聚合物雙摻雜體系中，采用超薄熒光發光層代替工藝復雜的摻雜發光層結構，制備了基于磷光材料(pbi)2Ir(acac)與熒光材料DCJTB的白光有機電致發光器件(White Organic Light-emitting Devices，WOLEDs)，器件結構為：ITO/PVK:(pbi)2Ir(a