基于超薄层结构的高效白色磷光有机电致发光器件

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有机电致发光器件(OLED)以其色饱和度高、能耗低、无需背光源、柔性显示等优势逐渐在显示和照明领域崭露头角。随着产业化规模的提高,我们已经可以在市面上看到越来越多的以OLED作为显示面板的产品。然而对于OLED而言目前仍然存在着许多问题。例如由于磷光材料的三线态激子寿命较长,导致器件发光效率会随着电压升高而产生滚降。由于电子和空穴的传输不平衡,导致器件的色稳定性不佳等。这都是需要在进一步的研究中解决的问题。为了进一步减少OLED的制造成本,简化器件结构是一个重要的方式。我们首先采用双母体结构,利用改变超薄层位置的方式探究了双母体结构的激子主要复合区域。发现双母体结构的激子主要复合区域位于靠近阴极的位置。而后我们在此结构中在双母体结构中掺入了蓝色磷光材料,实现了高效且色稳定较好的白光发射。器件实现了14990 cd/m~2的亮度和3.21 V的低开启电压。其效率达到25.2 cd/A和19.2 lm/W并拥有较好的色稳定性。高效的性能源于双母体结构的采用,使得在母体中空穴和电子都可以分别进行传输,减少了载流子的堆积,并且使得载流子在传输过程中比较平衡,这样可以进一步增强空穴和电子的复合效果,提升器件效率和色稳定性。而使用无掺杂的超薄层结构也起到了简化器件结构的作用。在此基础上,我们利用设计了双发光层结构的白光器件,并在两个发光层之间插入了一个蓝色磷光超薄层,通过改变超薄层的厚度探究磷光材料对器件性能的影响。我们发现超薄层的插入对载流子的传输起到了阻碍作用,降低了器件的发光性能。而没插入超薄层的器件实现了51720 cd/m~2的亮度以及46.7 cd/A(37.9lm/W)的效率。这是由于在发光层中使用双母体结构使得注入的空穴不但能够进入蓝光层,同时也能顺利进入黄光层;而注入的电子同样不但能够进入黄光层,也能顺利进入蓝光层,使得两个发光层都能够顺利的发光。
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