芴類小分子有機電致發(fā)光器件中的激基復合物及其作用.pdf

1、有機電致發(fā)光二極管/器件（Organic light-emitting diodes/devices，OLEDs）是一種具有廣泛市場應用前景的新型平板顯示技術，它具有全固態(tài)、主動發(fā)光、效率高、視角寬、響應速度快、可柔性化等優(yōu)點，是一種很有潛力的技術。在有機電致發(fā)光器件的應用中，芴類材料是一種重要的功能材料，因此，研究芴類材料對于研制新型、高性能的OLEDs具有重要意義。本論文對兩種新型的芴類小分子衍生物材料及器件的性能進行了系統(tǒng)的研究，

2、并且研究了器件中出現(xiàn)的激基復合物和電致激基復合物及其對器件性能的影響，討論了激基復合物的形成機制和控制激基復合物發(fā)光強度的方法，具體的研究內(nèi)容包括：
　　1.用芴類小分子衍生物材料BDHFLYDFLQ作為電子傳輸層和發(fā)光層制備了OLED器件，考察了BDHFLYDFLQ分子和空穴傳輸材料NPB分子之間形成的激基復合物發(fā)光的現(xiàn)象，激基復合物發(fā)光峰位于542 nm左右。在激基復合物發(fā)光的影響下，器件的亮度和效率都不高。為了調(diào)制激基復合物

3、發(fā)光的強度，用薄層的CBP作為隔離層加入到NPB和BDHFLYDFLQ材料之間。這一方法成功地減弱了激基復合物發(fā)光的強度，但是當CBP層厚度較薄的時候NPB和BDHFLYDFLQ之間還會形成電致激基復合物。隨著CBP厚度增加，激基復合物和電致激基復合物發(fā)光都被消除。當器件中CBP厚度為6 nm時，器件中只有BDHFLYDFLQ激子發(fā)光，器件的外量子效率要明顯高于有激基復合物發(fā)光的器件，同時器件的啟亮電壓也更低。
　　2.通過對異質(zhì)

4、結(jié)能級結(jié)構(gòu)的研究，討論了激基復合物復合的機制。在NPB/BDHFLYDFLQ異質(zhì)結(jié)中，激基復合物的復合伴隨一定大小的binding energy，不是嚴格按照材料的HOMO和LUMO能級進行復合，所以NPB/BDHFLYDFLQ激基復合物的能量要略小于BDHFLYDFLQ材料的LUMO和NPB材料的HOMO能級之間的能級差。另外，對能級結(jié)構(gòu)的研究表明，在加入CBP隔離層后，器件中出現(xiàn)的電致激基復合物是由NPB和BDHFLYDFLQ分子相

5、互作用形成，而不是在CBP和BDHFLYDFLQ分子之間形成。接著，通過使用載流子注入控制式器件模型仿真，得出 BDHFLYDFLQ激子和激基復合物的發(fā)光效率，證明了激基復合物的發(fā)光效率遠低于激子的發(fā)光效率。
　　3.用芴類小分子衍生物材料 BDHFLCNPy作為電子傳輸層和發(fā)光層制備了OLED器件，考察了BDHFLCNPy分子和NPB分子形成的激基復合物發(fā)光，發(fā)光峰位于657 nm左右。當增大BDHFLCNPy層厚度時，器件中開

6、始出現(xiàn)電致激基復合物發(fā)光，發(fā)光峰位于600 nm左右。采用超薄層CBP作為隔離層加入到NPB和BDHFLCNPy材料之間，用來調(diào)制激基復合物和電致激基復合物的發(fā)光強度。當CBP層厚度很薄時，激基復合物發(fā)光強度顯著降低，而電致激基復合物合激子發(fā)光強度相對提高。當CBP厚度增加到1 nm時，激基復合物和電致激基復合物發(fā)光都被消除，器件中只有BDHFLCNPy激子發(fā)光，器件的效率升高。
　　4.對NPB/BDHFLCNPy異質(zhì)結(jié)能級結(jié)構(gòu)

7、進行了研究，結(jié)果表明，在binding energy的影響下，NPB/BDHFLCNPy激基復合物傾向于通過有效準粒子能級復合發(fā)光，而 NPB/BDHFLCNPy電致激基復合物的能量較大，超出了NPB和BDHFLCNPy分子準粒子能級的能級差，根據(jù)仿真結(jié)果，NPB/BDHFLCNPy電致激基復合物更傾向于通過材料本身的HOMO和LUMO能級復合發(fā)光。
　　綜上所述，本論文研究了新型芴類小分子衍生物材料的器件中的激基復合物的形成機制

8、和特性，并提出了一種簡單有效的調(diào)制激基復合物發(fā)光強度的方法，即使用薄層CBP材料作為隔離層加入到產(chǎn)生激基復合物的異質(zhì)結(jié)界面處，通過調(diào)整CBP層的厚度，可以改變激基復合物和電致激基復合物以及激子的發(fā)光強度，能夠到達改變器件發(fā)光顏色的目的。同時，由于CBP層的加入改變了異質(zhì)結(jié)的結(jié)構(gòu)，對載流子在異質(zhì)結(jié)附近的復合發(fā)光過程產(chǎn)生了影響。通過對異質(zhì)結(jié)能級結(jié)構(gòu)和器件性能的研究，討論了激子、激基復合物和電致激基復合物在異質(zhì)結(jié)附近復合發(fā)光的機制，以及三者之