【摘 要】
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近年来,有机电致发光器件(Organic light-emitting diode,OLED)因其自发光、大色域、广视角、超薄超轻等优势被广泛应用于显示和照明领域,包括电视显示器、手机屏幕、汽车照明等方面。其中,激基复合物是通过不同分子间相互作用产生的新能级结构,其发射光谱不同于原来的分子,能隙也低于原来的分子能隙,因此可以降低OLED的驱动电压、简化器件结构,还可以替代磷光来设计白光OLED。然
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近年来,有机电致发光器件(Organic light-emitting diode,OLED)因其自发光、大色域、广视角、超薄超轻等优势被广泛应用于显示和照明领域,包括电视显示器、手机屏幕、汽车照明等方面。其中,激基复合物是通过不同分子间相互作用产生的新能级结构,其发射光谱不同于原来的分子,能隙也低于原来的分子能隙,因此可以降低OLED的驱动电压、简化器件结构,还可以替代磷光来设计白光OLED。然而在多发射层的白光OLED中,激基复合物会影响到器件中激子分布、能量传递、载流子平衡等机理,使器件的显色指数和光谱稳定性发生变化,这也是白光OLED实际应用中的一个问题,因此研究激基复合物白光器件高显色指数和光谱稳定性的发光机理对白光OLED发展尤为重要。(1)在激基复合物器件中研究了载流子平衡和激子复合:确定35%的Liq掺杂B3PYMPM可以有效提高电子传输和载流子平衡性;同时通过实验证明了TCTA:B3PYMPM混合型可以拓宽激子复合区域,降低电子-空穴对的复合速率,从而增加激基复合物激发态和避免TCTA/B3PYMPM界面的浓度淬灭,使得器件亮度增强和效率滚降降低,最终确定TCTA与B3PYMPM的掺杂比例为3:7时,有利于提高器件的载流子平衡性和激子转换效率。(2)在激基复合物红光器件中研究了Ir(piq)2(acac)激子产生界面在不同位置下的发光机制:当Ir(piq)2(acac)激子界面位于阴极和阳极侧时,Ir(piq)2(acac)发射区的载流子平衡和Ir(piq)2(acac)处的空穴陷阱分别占主导地位;而界面位于TCTA:B3PYMPM内部时,Ir(piq)2(acac)处于激基复合物的激子复合中心,能增强激基复合物到Ir(piq)2(acac)的能量传递,提高器件效率。此外,Ir(piq)2(acac)越靠近阴极时激基复合物红移越明显,这是因为Ir(piq)2(acac)空穴陷阱效应的影响从阳极到阴极逐渐降低,导致激基复合物发射区的空穴浓度逐渐增加,使得电子-空穴对库伦势能增大,最终降低了激基复合物发射能。(3)在激基复合物白光器件中研究了能量传递、载流子平衡、激子漂移和复合机制:首先在三波段器件中分析了蓝光-激基复合物间隔层TCTA厚度对蓝光能量传递和激子复合的影响,当厚度较小时,对能量传递和蓝光区电子注入影响较弱,但容易将蓝光和激基复合物发射区的激子分隔开,使得光谱稳定性提高;当厚度较大时,能量传递和电子注入被阻挡,而被阻挡的电子会聚集到激基复合物发射区,增大电子-空穴对库伦势能,导致激基复合物红移和器件显色指数增加,但光谱稳定性降低。其次在四波段器件中分析了载流子平衡和发光层顺序对发光性能的影响,电子缓冲区能够降低阴极侧的电子注入浓度,有利于提高磷光发射区的载流子平衡性和激子复合效率;蓝-红-激基复合物-橙的发光层顺序使得激子在高电压下向蓝光区漂移,红光受到来自蓝光和激基复合物的能量传递,同时红-橙间较宽的TCTA:B3PYMPM复合区域会增强激子复合,最终使发光效率、光谱稳定性和显色指数提高,优化器件的功率效率为23.81 lm/W,显色指数CRI达到82,1000~10000 cd/m~2亮度下的色坐标变化值ΔCIE仅为(0.009,0.006)。
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