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白色有机发光二极管(white organic light-emitting diodes,WOLED)因具有成本低、重量轻、对比度高、柔性好、色彩丰富等优点,受到了广泛关注。随着三十多年的快速发展,WOLED在平板显示器和固态照明领域表现出巨大的应用潜力。本文采用非掺杂发光层的三波段白光有机发光二极管作为研究对象,系统地研究了发光层厚度对WOLED器件性能及光谱稳定性的影响。首先,我们研究了阳极//B-G-O//阴极顺序的三波段WOLED器件,采用极薄的非掺杂发光层,厚度均在1 nm以下,各发光层间分别制备了3 nm的双极性共蒸间隔层。通过改变蓝光、绿光及橙光发光层的厚度,探究发光层厚度对WOLED器件性能及光谱稳定性的影响。随着蓝光发光层及橙光发光层厚度的增加,器件效率逐渐降低。随着阳极一侧的蓝光发光层厚度的增加或阴极一侧橙光发光层厚度的减少,光谱稳定性逐渐升高。绿光发光层主要起到形成高效、稳定且连续的能量传递的作用,其厚度变化对器件光谱稳定性影响不大。因此,我们初步认为光谱稳定性与能量传递和发光材料的陷阱作用相关。另外,通过设计对比实验,使用TCTA和TmPyPB分别作为单极性间隔层,证明了双极性共蒸间隔层在器件性能及光谱稳定性上的优势。综合结果得出,制备的最佳器件的电流效率及功率效率分别达到62.8 cd/A及65.9 lm/W,当亮度从1000 cd/A升高到10000 cd/A时,器件的色度(Commission Internationale de L’Eclairage,CIE)坐标变化为(0.001,0.002)。然后,在阳极//B-G-O//阴极顺序的三波段WOLED器件的基础上,通过改变发光层的顺序,研究了阳极//O-G-B//阴极顺序的三波段WOLED器件。随着橙光发光层及蓝光发光层厚度的增加,器件的效率逐渐降低。光谱的稳定性随着阳极一侧橙光发光层厚度的增加逐渐增强,随着阴极一侧的蓝光发光层厚度的减少而逐渐增强。绿光发光层的厚度变化对光谱稳定性影响仍旧不大。从发光层厚度的比例来看,随着阳极一侧发光层厚度与阴极一侧发光层的厚度的比例值逐渐减小,器件的光谱稳定性也逐渐降低。此外,在保持各发光层厚度比例相同的情况下,随着发光层厚度增加,器件的光谱稳定性并无明显变化。综合结果得出,最佳的器件的电流效率及功率效率分别达到59.9 cd/A及60.4 lm/W,当亮度从1000 cd/A升高到10000 cd/A时,器件的CIE坐标变化为(0.004,0.002)。最后,我们研究了发光层厚度与光谱稳定性之间的机理。通过进行瞬态光致发光寿命测试,可以证明期间内部存在能量传递。通过对比蓝光发光层位于不同位置的薄膜蓝光探针器件以及不同顺序的三波段WOLED器件的性能及光谱,确定了激子浓度从阳极一侧向阴极一侧逐渐降低。分析确定了光谱稳定性受到能量传递、激子浓度的变化、发光材料的陷阱作用的共同影响。因此,当发光层厚度的比例相同时,同时增加发光层的厚度对器件性能影响不大,而阳极一侧发光层越厚,或阴极一侧发光层越薄时,光谱稳定性越好。