白色有機電致發(fā)光器件的制備及其多色顯示的研究.pdf

1、本文的研究內容屬于有機電致發(fā)光顯示(OLED)技術領域。作為一種新型的固體平板化顯示器件，OLED以其主動顯示、視角大、響應時間短、功耗低、工作溫度范圍廣、像素高等諸多的優(yōu)勢吸引了人們的目光。近年來，白色有機電致發(fā)光材料及其顯示器件的發(fā)展非常迅速，因為白光涵蓋整個可見光區(qū)的紅、綠、藍三種基色，將白色OLED器件與較為成熟的微電子刻蝕彩色濾色膜技術相結合，能夠得到制備工藝簡單、重復性好，成本低的全彩色OLED器件。這是目前獲得全彩色顯示的

2、最佳方案之一，也將是OLED器件實用化、商品化的一個切入點。因此，研究白光OLED具有重要的意義。而本文即是以制備純白色有機電致發(fā)光器件為基礎，將白色OLED作為背光源并與彩色光學濾色片相結合，探索了OLED多色顯示的可能性。 我們首先從有機電致發(fā)光的核心——材料入手，經過大量的調研，選擇并合成出了一種具有寬帶熒光光譜、能涵蓋大部分可見光區(qū)的電致發(fā)光材料HBT，為了提高器件的發(fā)光性能，進而又合成出效率高、穩(wěn)定性好、近白光的HBT

3、金屬配合物：Zn(BTZ)2，并將其制成單一發(fā)光層，結構簡單的OLED器件(ITO/PVK：TPD/Zn(BTZ)2/Al)，獲得了近白色的電致發(fā)光，其EL光譜的色坐標已位于白場范圍之內。為了提高器件的亮度，我們將器件的背電極由鋁(Al)換為鎂銀合金(Mg：Ag)，實驗結果表明，功函數較低的陰極材料有助于提高器件的發(fā)光亮度。 隨后，我們首次將熒光染料rubrene摻入到Zn(BTZ)2電致發(fā)光器件發(fā)光層之中，制備了不同摻雜濃度比

4、電致發(fā)光器件，器件結構為： ITO/PVK：TPD/Zn(BTZ)2：rubrene/Mg：Ag/Ag，通過相應的EL光譜圖及色坐標值，確定了實現純白色電致發(fā)光時，Zn(BTZ)2：rubrene的最佳摻雜濃度比為0.05％，從而得到了色坐標值為(x=0.339，u=0.339)，量子效率值為0.35％，亮度值達1200cd/m2的純白色明亮電致發(fā)光；并且此摻雜型白光器件色坐標隨外加驅動電壓在很大變化范圍內(10-25V)的變化

5、很小，均非常接近于白色等能點。討論了rubrene的摻雜機制問題，并詳細分析和研究了摻雜劑rubrene對Zn(BTZ)2電致發(fā)光器件各項光電性能產生影響的原因，提出在Zn(BTZ)2和rubrene之間存在很強的能量傳遞，并從電荷轉移和能帶結構兩方面解釋了產生這種能量轉移的內在機制和深層次原因。 此外，我們將具有空穴傳輸特性的藍光材料β-NPB和具有電子傳輸特性的Zn(BTZ)2作為兩層發(fā)光層，將熒光染料rubrene摻入β-

6、NPB中，在發(fā)光層之間引入了具有空穴阻擋作用的BCP層(5nm)，制備了一種雙層結構的白色有機電致發(fā)光器件(ITO/PVK：β-NPB：rubrene/BCP/Zn(BTZ)2/Mg：Ag/Ag)。該器件在5V電壓下起亮，18V電壓下的亮度和色坐標分別為1600cd/m2和(0.31，0.33)，最大外量子效率為0.21％。此器件的色度比不含或含較厚BCP層(大于5nm)的器件均有了很大的改善，同時從器件的能帶結構和空穴阻擋層厚度兩方面

7、探討了色度改善的原因。 為了探索有機電致發(fā)光多色顯示的可能性，我們將單一發(fā)光層的白色OLED作為背光源，首次將其與彩色光學濾色片相結合，獲得了較純的三基色(紅、綠、藍)發(fā)光并測得它們的發(fā)光強度、色度與光譜。此外，我們還首次將色度學中的混色原理應用的到OLED領域，把得到的三基色發(fā)光按不同的比例進行混合，得到了較純的白色混合光，為了驗證實現OLED多色顯示的可能性，我們將理論上計算出白色混合光的色度和亮度與光度計(PR-650)測