混合有機(jī)電致發(fā)光材料的電輸運(yùn)及能量轉(zhuǎn)移特性研究.pdf

1、近年來(lái)，有機(jī)電致發(fā)光器件(organic light-emitting diodes，OLED)方面的研究在世界范圍內(nèi)迅速展開(kāi)，已經(jīng)成為平板顯示、照明等領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。為了克服目前有機(jī)電致發(fā)光器件效率低、壽命短的問(wèn)題，許多新型的有機(jī)電致發(fā)光材料和器件不斷涌現(xiàn)出來(lái)。然而人們對(duì)這些器件發(fā)光的各種過(guò)程的基本理解仍然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。本論文就是以混合層有機(jī)電致發(fā)光器件以及量子點(diǎn)-有機(jī)混合電致發(fā)光器件的應(yīng)用為背景，研究了混合電致發(fā)光材料的電輸運(yùn)以及

2、不同材料之間的能量轉(zhuǎn)移特性。
　　采用飛行時(shí)間法(time-of-flight，TOF)研究樣品的載流子輸運(yùn)機(jī)制，搭建了TOF測(cè)試系統(tǒng)。首先利用單層發(fā)光材料為研究對(duì)象，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)條件，并提出了如何選擇取樣電阻的方法。除此之外，利用多種電化學(xué)手段，對(duì)聚[2-甲氧基-5-(2′-乙烯基-己氧基)聚對(duì)苯乙烯撐](MEH-PPV)的單層 OLED的載流子注入和傳輸機(jī)制進(jìn)行了分析。
　　分別以電子傳輸材料8-羥基喹啉鋁(Alq3)、共

3、軛聚合物 MEH-PPV、以及非共軛聚合物聚乙烯咔唑(PVK)為研究對(duì)象，首先，研究了混合材料之間的能量轉(zhuǎn)移特性。根據(jù)FOrster理論計(jì)算出FOrster能量轉(zhuǎn)移臨界半徑，并分別利用不同方法估算出混合體系中的能量轉(zhuǎn)移效率。并通過(guò)光致以及電致發(fā)光性質(zhì)，討論了能量轉(zhuǎn)移對(duì)混合層器件性能的影響。其次，采用TOF方法研究了混合薄膜的輸運(yùn)機(jī)制。數(shù)據(jù)分析表明通過(guò)改變空穴和電子傳輸材料的相對(duì)濃度，可以得到空穴和電子遷移率相等的混合材料。
　　對(duì)

4、有機(jī)小分子 Alq3和三元合金量子點(diǎn) CdSeS的混合薄膜的能量以及電荷轉(zhuǎn)移機(jī)制進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在530 nm激發(fā)光下，量子點(diǎn)的平均熒光壽命明顯短于純 CdSeS量子點(diǎn)，并且，隨著Alq3含量的增加迅速變短。然而在400 nm的激發(fā)光下，量子點(diǎn)的熒光壽命隨著量子點(diǎn)濃度的增加先增大后減小。最大壽命大約位于量子點(diǎn)濃度為53 wt％的位置處。通過(guò)研究證明了產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是Alq3和CdSeS量子點(diǎn)之間同時(shí)存在著FOrster能量轉(zhuǎn)移

5、和光致電荷轉(zhuǎn)移，并且形成相互競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。這些結(jié)果預(yù)示了可以通過(guò)調(diào)節(jié)和控制能量和電荷轉(zhuǎn)移相互作用改變混合薄膜的發(fā)光性能。而對(duì)于Alq3和CdTeS/ZnS量子點(diǎn)的研究結(jié)果表明由于ZnS殼層的存在限制了它們之間的電荷轉(zhuǎn)移相互作用，因此只存在FOrster能量轉(zhuǎn)移相互作用。
　　研究了Alq3和CdSeS量子點(diǎn)摻雜體系的載流子輸運(yùn)的動(dòng)力學(xué)特性。討論了摻雜體系的電子遷移的性質(zhì)，著重研究了摻雜濃度以及電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)體系遷移率的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)CdS