不同主体双发光层白色有机电致发光器件的性能研究

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1、万方数据第57卷第2期2008年2月1000-3290／2008／57(02)／1150-05物理学报ACTAPHYSICASINIcAV01．57，No．2，February，2008④2008Chin．Plays．Soe．不同主体双发光层白色有机电致发光器件的性能研究*吴晓明华玉林’印寿根张国辉惠娟利张丽娟王字(天津理工大学材料物理研究所，天津300384)(天津市光电显示材料与器件重点实验室，天津300384)(显示材料与光电器件教育部重点实验室，天津300384)(2007年6月18日收到；2

2、007年7月10日收到修改稿)制备了结构为ITO／NPB／CBP：11BPe：rubrene／BAlq：Ir(piq)2(acac)／BAlq／AI啦／Mg：Ag的白色磷光有机电致发光器件．利用两种不同的主体材料，即用双载流子传输型主体材料CBP掺杂荧光染料，rBPe及rubrene作为蓝光和橙黄光发光层；用电子传输型主体材料BAlq掺杂磷光染料h(piq)2(ac卵)作为红色发光层．以上双发光层夹于空穴传输层NPB与具有电子传输性的阻挡层BAIq之间．讨论了如何控制染料的掺杂浓度，来得到高亮度的纯白

3、光发射，以及如何利用各主体间的异质结，来平衡载流子在各发光层的分布，从而使白光器件获得较高的色稳定性．制备的纯白光器件在4．2V电压下启亮，在8．5v下获得的最大外量子效率为1．5％，13V下获得的色标标为(o．334，0．339)，在17v下的发光亮度为15000cd／m2，当驱动电压从10V升高到15V时，器件色坐标由(0．368，0．389)改变为(o．314，O．327)．由于该白光器件拥有较高的色纯度和较好的色稳定性，其更加适合作为液晶显示的背光源或与彩色滤色膜匹配进而获得全色显示．关键词：

4、有机电致发光，磷光染料，掺杂，自光PACC：7280L，7860F1．引言有机电致发光器件(OLED)以其固体平板化、主动式发光、亮度高、视角宽及响应速度快等优点在显示和照明等领域有重要的应用价值．自1994年Kido等人⋯报道了白色有机电致发光器件(WOLED)以来，其自身的优势和广泛的应用前景引起了人付越来越多的关注．如，WOLED有望取代目前的荧光灯管和各种灯泡等光源，实现真正的固态面光源照明．同时也可以作为商品化程度很高的液晶显示器(LCD)的背光源，并能在轻、薄、大面积、高亮度、低压驱动等物

5、理特性上满足背光源的要求并与半导体集成电路相匹配，进而大幅提高LCD的显示画质；另外，由于白光本身包含整个可见区的红、绿、蓝三基色光，将WOLED与彩色滤色膜技术相结合，有望得到制作方法简便、成本低廉的全彩色显示器件．近年来，国内外许多单位已在WOLED的基础研究及产业化应用等方面做出了深入的研究‘2_纠，目前制备白光器件主要有以下几种方式：1)选择一种其发射光谱能覆盖整个三基色光范围的发光材料作为单一发光层，即可得到发白光OLED．此方法从理论上讲可以得到结构简单、制作方便的器件，但很难对各基色发射

6、光强度进行严格调控并相互匹配而得到纯度较好的白光，实际上此种材料的合成也是非常困难的．2)采用双层或多层结构№1，将红、绿或蓝等基色材料作为发光层堆积到一起，将各自发出的光叠加而形成白光．此结构器件的制备工艺相对简单，器件具有较高的亮度和效率，但其色度会随外加电压的改变而产生变化．3)采用染料掺杂聚合物的方法n]，将红、绿、蓝三基色荧光染料掺杂到宽带隙半导体聚合物基质中，在外加电场的作用下，激子跃迁辐射分别产生三基色光子，混色形成白光．制备此结构器件的方法最为简单，并可方便地调节各掺*国家自然科学基金

7、(批准号：60576038)，中英国际合作项目(国家自然科学基金委和英国皇家学会联合资助)，天津市科委重点基金(批准号：067ⅨTJJcl4603)和天津市“材料物理与化学”重点学科资助的课题．t通讯联系人．E-mail；ytdinhⅢt@tjut．edu．蛐万方数据2期吴晓明等：不同主体双发光层白色有机电致发光器件的性能研究杂染料的浓度比例，但此种器件的发光均匀性一般，难以实现大面积显示．4)利用蓝色OLED器件所发出的蓝光激发转换材料获得长波发射进而混色形成自光，此结构器件的亮度、效率、色稳定性等

8、发光特性均不高．本文选择第二种较为可行的方法制备了含蓝光染料rI．BPe、橙光染料rubrene以及红光染料Ir(piq)，(acac)的掺杂型白光器件，测试了此器件的发光性能并对其进行了机理分析．确定了不同发光层内如何合理调节磷光染料与荧光染料的最佳掺杂浓度从而实现纯白光发射；另一方面，采用将不同的发光染料掺杂到不同载流子传输性的主体材料中’，主体界面问形成的势垒可有效地调制载流子的传输，平衡了载流子在不同发光层间的分布，保证了白光器件的色稳定性．最终