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有机发光二极管(organic light-emitting diodes,OLEDs)具有制备过程简单、来源材料价格低和超薄等优势,正逐渐被应用于电视屏幕、手机屏幕以及手环等产品中。通常在OLEDs中只有25%的单重态激子直接跃迁发光,剩下75%的三重态激子只能以非辐射跃迁的形式把能量释放,使器件的内量子效率在理论上最大不超过25%。另外,由于OLEDs本身就具有寿命较短和性能低下等特点,使得OLEDs产品还未能大范围的投入生产和市场化。因此,提高OLEDs性能和发光效率是相当必要。近年来,Adachi研究组合成出了热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence,TADF)材料,该种材料的设计理念是材料中的单重态激子和三重态激子间的能级极其接近,使三重态激子吸收外界热量通过反向系间窜越过程(reverse intersystem crossing,RISC)自旋翻转为单重态激子。相应地,制备得到的TADF-OLEDs的内量子效率在理论上可达到100%,从而提高了器件的电致发光强度。如今大量的TADF材料不断涌现,器件结构也在不断地被优化,器件发光效率也不断攀升。比如具有量子阱(quantum-well,QW)结构的TADF-OLEDs。然而对于QW-TADF-OLEDs中的微观机理,我们仍不清楚。因此,有必要去研究QW-TADF-OLEDs中具体的物理过程,使其具有更好的实际应用潜力。本论文以QW-TADF-OLEDs为研究对象,重点揭示了器件中所发生的一系列微观物理过程。然而,OLEDs中的微观过程是较为复杂和不易被直接探测到。因而我们利用一种高灵敏且对器件无接触和无损伤的探测方法,来研究OLEDs中的诸多微观过程,即有机磁场效应(organic magnetic field effects,OMFEs)。这种工具可以有效地探测出不包含任何磁性材料的OLEDs中的微观过程。它包括磁电致发光(magneto-electroluminescence,MEL)和磁电导(magneto-conductance,MC),它们分别显示了外加磁场对OLEDs的发光强度和电流大小的改变。通常发生在OLEDs中的物理过程有:极化子对间的系间窜越(intersystem crossing,ISC)、RISC、三重态激子对的湮灭(triplet fusion,TTA)以及三重态激子与电荷的反应(triplet-charge annihilation,TQA)等。这些物理过程在MFE曲线中有各自的指纹特征线型。因此,我们通过分析实验所测的MFE曲线、器件结构及电致发光光谱来探究QW-TADF-OLEDs中载流子与各激发态间的作用过程。本论文主要内容包含以下四个章节:第一章介绍了OLEDs的发展历史和在当前生活中的应用,以及OLEDs具体的发光机理;还介绍了关于OMFEs的演变历史和具体的研究内容;最后介绍了发生在OLEDs中常见的几种物理过程和对应的OMFEs特征曲线。第二章主要介绍了QW-TADF-OLEDs的制备和测量过程,及其所用仪器的工作原理和实验中的注意事项。第三章主要介绍了以TADF材料作为发光层的QW-TADF-OLEDs和无量子阱参考器件。通过测量其MEL和MC曲线,同时得到了Mη(magneto-efficiency,Mη)曲线,并利用这些曲线分别讨论了这两种器件内部具体的物理过程。实验发现:QW-TADF-OLEDs的MEL和Mη曲线并未表现为RISC线型,而是ISC线型,且MC曲线为正;参考器件的MEL和Mη曲线都为TTA线型,MC曲线为负。分析表明:这种差异是外加磁场影响极化子对间和量子阱中电荷转移态间的超精细相互作用以及调控内建电场中TQA过程所引起。随着温度的降低,这两种器件的MEL线型分别发生变化。QW-TADF-OLEDs中的ISC线型消失,TTA过程出现;参考器件TTA过程消失,ISC线型出现。温度的变化会影响三重态激子的寿命与浓度,进而调控器件中的ISC和TTA过程,导致曲线线型发生变化。第四章主要介绍了不同量子阱个数和电子迁移率对QW-TADF-OLEDs磁效应的调控。结果显示:当阱个数为7时,在|B|<50 mT范围内,电流依赖的MC曲线会在3 mT<|B|<10 mT出现一种平台结构,即MC曲线在该特定磁场范围的斜率接近于0;当采用迁移率较高的电子传输材料时,MC曲线|B|<50 mT范围内的平台结构会立即消失,表现为类W线型。另外,当阱个数从3增加到9时,在|B|<10 mT范围内,对应各个QW-TADF-OLEDs的MEL曲线逐渐表现为类W线型,MC曲线逐渐从类W线型转变为负的洛伦兹线型,但Mη曲线始终呈现为V型线型。显然,|B|<10 mT范围内的MEL和MC曲线线型是受阱个数的调控,但Mη曲线并未不受此依赖。据此分析,这些发生在QW-TADF-OLEDs中的磁场效应行为是由极化子对间的ISC、电荷转移态间的RISC、以及TQA散射和解离通道共同作用所引起。本工作通过利用OMFEs这种有效工具,具体地揭示了发生在QW-TADF-OLEDs中受阱个数和电子迁移率调控的动态微观机制,这可以为有机发光器件的磁、电和发光等特性的研究提供理论指导。