基于非共轭聚合物为主体材料的有机电致发光器件研究

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聚合物电致发光器件 (PLED) 由于其结构简单、容易制备、设备投资少等优点成为重要的研究领域之一。而有机小分子掺杂聚合物可以改善有机电致发光器件的发光性能,调节发光颜色,提高发光效率,增强器件的稳定性等,并且其电致发光色纯度增强,这对全色显示是非常有利的。本论文的主要工作是基于非共轭聚合物 (PMMA 和 PVK) 为主体材料有机电致发光器件的制备和性能的研究。 首先制作了基于惰性聚合物PMMA为载体,结构为ITO/PMMA∶NPB∶Alq<,3>/Alq<,3>/LiF/Al,经优化,在PMMA的含量较高时,NPB和ALq<,3>质量比为1:3时器件的亮度最高;在PMMA的含量较低时,NPB和Alq<,3>质量比为1:2时器件的亮度和效率最高。研究了器件的电致发光性能,Ⅰ-Ⅴ特性,分析了器件内部的载流子迁移和能量转移机制。解释了器件亮度较高的原因,得出在有机电致发光器件中,载流子的注入平衡对器件的亮度和效率影响很大,这种平衡可以提高激子的生成率以及光子的产率。 其次研究了由聚合物发光材料MEH-PPV掺入到聚合物PVK主体材料中制成的单层聚合物电致发光器件 (PLEDs),器件结构为:ITO/PVK∶MEH-PPV/Ca/Al。发现 MEH-PPV浓度对器件性能有显著影响。当MEH-PPV的浓度为12%时,器件亮度和效率是未掺入时的两倍。此外,随着掺入MEH-PPV浓度的减小,光谱峰值由580 nm移至568 nm,即电致发光谱发生蓝移。主要原因是PVK固体分散效应减小了MEH-PPV链的聚集度,降低了激子浓度淬灭,从而提高了器件的亮度和效率。 最后研究了聚合物PVK和电子传输材料PBD的混合物为主体材料,荧光染料C6和Nile red为掺杂发光材料电致发光器件的特性和Ⅰ-Ⅴ特性,器件的结构为:ITO/PVK∶PBD∶C6(Nile red)/LiF/Al。实验结果表明,在分子染料掺杂聚合物电致发光器件中,载流子陷阱发光和Forste能量转移发光同时存在。
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