蓝绿色磷光OLED的制备及发光性能研究

以mCP为主体发光材料,蓝绿色磷光染料BGIr1作 为掺杂剂,制备了6种不同BGIr1掺杂量的蓝绿色磷光有机电致发光器件(OLED),研究了不 同掺杂量对蓝绿色磷光OLED器件发光特性的影 响。制得器件的结构为ITO/MoO₃(20nm)/NPB(40nm)/mCP:BGIr1(x%,30nm)/BCP(10nm)/Alq₃(20 nm)/LiF/Al(100nm),其中x%为发光层中磷光染料BGIr1的掺杂量(质量分数)。结果表明,BGIr1掺杂量 为18%时,获得器件的发光性能最佳。18% BGIr 1掺杂器件在488nm和 512nm处获得两个主发射峰,当电 流密度为26.5mA/cm²时,获得最大发光效率为6.2cd/A;在15V驱动电压下,获得最大亮度为6970cd/cm², CIE坐标为(0.17,0.31)。这说明,BGI r1掺杂改善了器件的发光亮度和色纯度,提高了器件的发光效率。     

间隔层提高有机电致发光器件的性能

使用不同的有机材料作为间隔层,制备了基于CB P材料的一系列红绿双发光层有机 电致发光器件(OLED),其结构为ITO/MoO₃(50nm)/NPB(40nm)/TCTA(10 nm)/CBP:R-4B(20nm,2%)/ 间隔层(3nm)/CBP:GIr1(30nm,14%)/BCP(10 nm)/Alq₃(20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),其中间隔 层材料使用BCP、TPBi和TCTA。实验比较了加入不同间隔层后OLED的发光特性,结果显 示,对发光面积为0.8cm²的器件,当器件加入间隔层后,电流效 率和亮度有很大提高,用 TCTA作间隔层时得到器件的最大效率为39.98cd/A,最大亮度为29790cd/m²;并且使用间隔 层后OLED发光性能稳定,电致发光(EL)光谱和色坐标不随驱动电压的变化而产生变化。     

发光性能稳定的磷光与荧光复合型白光OLED

使用荧光染料TBPe和Ir(ppy)_2acac 、R-4B两种光染料,采用蓝/红绿双发光层的结构,并结合TPBi对空穴的有效限制作用 ,制备了结构为ITO/MoO₃(X nm)/ADN:(2%)TBPe(30 nm)/CBP:Ir(ppy)_2acac(14%):R-4B(2%)(5nm)/TPBi(10 nm)/Alq₃(30nm)/LiF(1nm )/Al(100nm)的磷光与荧光复合的白光OLED,其中,MoO₃的厚 分别为0、15、20、30和40nm,通过改变MoO₃的厚度调控载流子的注入能力,使用空穴阻挡层提高光效; 通过测量其电压、电流、亮度、色坐标和电致发光(EL)光谱等参数,研究不同厚度的MoO ₃对器件发光性能的影响。结果表明,在MoO₃厚为20nm的情况下,器件的效率滚降 最为平缓。在电压分别 为8、9、10、11、12和13V时,器件的色坐标分别为 (0.31,0.33)、(0.30,0.33)、(0.29,0.33)、(0.29,0.33)、(0.29,0.33)和(0.29, 0.33),具有较高的稳定性,原因为采用 蓝/红绿双发光层结构更有利于蓝光的 出射,且使用ADN主体材料掺杂蓝色荧光染料TBPe作为蓝光发光层降低三重态-三重态 湮灭几率。 研究还发现,在电压为11V、器件的亮度为9744cd/m²和电流密度为11.50mA/cm²时,最大器件的电流效率为 7.0cd/A。     

具有不同掺杂层厚度的荧光与磷光材料相结合的高效白色有机发光器件

实验制作一种多层白色有机发光器件(WOLED)。将 绿光磷光材料和红光磷光材料 Ir(piq)₂(acac)共掺到母体BPhen中作为绿光和红光发光层;荧光材料DPVBi作为蓝光发 光层,通过改变掺杂层的厚度,得到了高效率的白色WOLED。器件的最大电流效 率可达4.55cd/ A,14 V时亮度达8489cd/m² ;当电压从4V变化到12 V时,色坐标从(0.52,0.34)变化到(0.34, 0.26),基本处于白光区。此器件的 特点,在于其性能可以通过简单地调整掺杂层的厚度来控制。     

白光有机电致发光器件发光稳定性研究

基于红绿/蓝双发光层,制作了结构为ITO/MoO ₃(10nm)/NPB(40nm)/TCTA(10nm)/CBP:R-4B(2%):GIR1(14%,X nm)/mCP:Firpic(8%,Y nm/BCP(10nm)/Alq₃(40nm)/LiF(1nm)/Al( 100nm)的白色全磷光有机电致发光器件(OLED),通过 调节红绿发光层的厚度X与蓝光发光层的厚度Y,研究了不同发光层厚度器件发 光性能的影响。研究发现:当X 为23nm、Y为7nm时,器件的光效和色坐标都具有 很高的稳定性,在电压分别为5、 10和15V时,色坐标分别为(0.33,0.37)、(0.33,0. 37)和(0.34,0.38);在电压为 5V时,电流密度为0.674mA,亮度为158.7cd ,最大电流效率为26.87cd/A;利用电子阻 挡材料TCTA和空穴阻挡材料BCP能够显著提高载流子的复合效率。分析认为:发光层顺序 为红绿/蓝时,更有利于蓝光的出射,从而使白光的色坐标更稳定。     

加入电子阻挡层的黄色磷光有机电致发光器件

使用绿色磷光材料GIr1和红色磷光材料R-4B作 为掺杂剂,制备了一种黄色磷光有机电致发光 器件(OLED),其结构为ITO/MoO₃(60nm)/NPB(40nm)/TCTA(x nm,x＝0、5、10和15)/CPB:GIr1:R -4B(30nm,14%,2%) /BCP(10nm) /Alq₃(40nm)/LiF(1nm)/Al( 100nm)。其中x＝0,5,10,5nm。通过在发光层与空穴传输层之间增 加电子阻挡层TCTA,使器件的效率得到提高。当TCTA厚为10nm时, 起亮电压为4V左右,器 件的最大发光效率为20.2cd/A,最高亮度可以达到21840cd/m²,器件的色坐标 为(0.42,0.53)。器件的EL主峰位于524nm 和604nm。并且当电流 密度为2.49mA/cm²时,10nm厚的TCTA 电子阻挡层的器件发光效率是不加入TCTA的器件发光效率的2倍。发光效率的提高是由于电 子阻挡层的加入限制了空穴传输层NPB的发光,从而使更多的激子在发光层中复合。     

基于DOPPP的高效白光OLED器件

采用真空热蒸镀的方法,以荧光染料1-(2,5-d imethoxy-4-(1-pyrenyl)-phenyl)pyrene (DOPPP)为蓝发光 层,5,6,11,2-Tetraphenylnaphthacene (Rubrene)为黄发光层,制备了结构为ITO/m-M TDATA(10nm)/NPB(30nm)/ Rubrene (0.2nm)/ DOPPP (x nm)/TAZ(10nm)/Alq₃(30nm)/LiF(0.5nm)/Al的双发光层的高效白色有机电 致发光器件(OLED)。通过调整DOPPP层的厚度,研究器件的发光性能。当DOPPP层厚小 于25nm时,器件以 黄光发射为主;当DOPPP层厚为25nm时器件的性能最佳,在电流密度为209.18mA/cm²时,获得最 大亮度为9232cd/m²,在电流密度为103.712mA/cm²时获得最大电流效率4.68cd/A, 并随着驱动电压 的升高,器件的色坐标从(0.366,0.365)变化到(0.384,0.399),都在白光的范围之内;当DOPPP层厚度超过25nm时,器件的效率和亮度 都开始下降。     

基于N-BDAVBi的高效率双发光层蓝色OLED

采用蓝色有机荧光染料N-BDAVBi作为客体发光材 料,将其分别掺入主体材料ADN和DPVBi中形成双发光层,制备了结构为ITO/m-MTDATA(40nm)/NPB(10nm)/ADN:N-BDAVBi(15nm)/DPVBi:N-BDAVBi(15nm)/TPBi(30nm)/LiF(0.6nm)/Al的高效率蓝色有机荧光器件(OLED)。器件的最大电流效 率为8.13cd/A,对应色坐标为(0.178,0.302) ,电流密度为18.81mA/cm²,分别是ADN:N-BDAVBi和DPVBi: N-BDAVBi作为发光层的单发光层结构器件的2.4和1.8倍。器件性能 提高主要源于双发光层结构减弱了 载流子在界面处的积累,扩大了激子产生区域以及主体与客体之间有效的能量 转移。当驱动 电压为14V时,双发光层器件的最大亮度为20620cd/m²。     

蓝光磷光微腔有机电致发光器件特性的研究

使用典型蓝色磷光材料Firpic作为磷光金属微腔 有机电致发光器件(OLED)的发光层, 以高反射的Al膜作为阴极顶电极和半透明的Al膜作为阳极底电极,其结构为 Glass/Al(15nm)/MoO₃(30nm)/NPB(40nm)/mCP:Firpic(30nm,x%)/BCP(10nm)/Alq(20nm)/LiF (1nm)/Al(100nm),x%为Firpic的掺杂 质量分数,分别为4%、6%、10%、12%和14%。实验 制备了不同的OLED,比较了测量角度和不同掺杂浓度对OLED发光特性的影响。结 果显示,对发光面积为0.8cm²的器件,测量角度的不同导致蓝光 辐射波长蓝移,色坐标发 生变化,器件的510nm和472nm两个峰值变化 不相同,随着角度的增大, 较大的峰值不断衰减,而较小的峰值不断增强;并且,当掺杂浓度为12%时,OLED得 到最好的发光性能,12V电压驱动下有最大亮度18870cd/m²,说明此时的主客体间能量转移最充分。     

红绿掺杂有机电致发光器件发光性能的研究

制备了结构为ITO/MoO₃(x nm)/NPB(40nm)/CBP:14%GIr1(12.5nm)/CBP:6%R-4b(5nm)/C BP:14% GIr1(12.5nm)/BCP(10nm)/Alq₃( 40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)的红绿磷光器件,G Ir1和R-4B分别为新型绿色和 红色磷光染料,采用绿-红-绿掺杂顺序,结合BCP对空穴的有效限制作用,研究了不同MoO ₃厚度器件的发光 机理。结果表明,在MoO₃为40nm时,器件发光性能较好,在电压 为5V、亮度为100cd·m－2时,得到最大的 电流效率为16.91cd·A－1。为提高器件光效,增加TCTA电子 阻挡层,获得了最高电流效率20.01cd·A－1。原因主要是, TCTA的HOMO能级介于NPB和CBP之间,促进空穴注入;TCTA较高的三线态能量对发光层激子的 限制。