基于新型腈类染料的白色有机电致发光器件的光谱特性
孙志辉 | -> | 708| 0| 0.505457MB |有机电致发光器件,白色发光,BPhAN掺杂体系,光谱特性,能量转移,载流子陷阱
光器件。通过调节BPhAN 掺杂质量百分比(2 wt % , 4 wt % , 6 wt %) , 测试了器件在不同电压下的光谱特性, 研究了FÊrster 能量转移和直接载流子俘获在发光过程中的作用。结果表明, 当掺杂浓度为4 wt %时可实现色度较好的白光, 随着电压从6 V 增大到16 V , CIE 色坐标从(0133 , 0137) 变化到(0132 , 0133) , 在白光区域有微小蓝移, 这是由于随着电压的增大, 能量转移效率和直接载流子俘获效率都降低, BPhAN 黄光减弱, PV K发射的蓝光增强。
足, 节能环保, 有利于实现大规模生产。WOL EDs 的制备方法主要有以下几种: 染料掺杂聚合物[1 , 2 ] , 有机多层结构[3 , 4 ] , 激基复合物发光[5 ] , 金属配合物发光[6 ] , 聚合物共
混[7 , 8 ] , 有机多量子阱结构[9 , 10 ] 和利用单一宽光谱发光材料[11 ] 等。目前WOL EDs 的一个主要问题是色坐标随电压的变化而发生较大的偏移, 器件发光仅在一定的电压范围内为白光。研究发现, 对于多发光层的白光器件, 色坐标变化的主要原因是载流子复合区域随电压发生变化[12 ] 。采用单一发光层的结构则能消除载流子复合区域随电压变化的影响,得到色坐标稳定的白光。Kido[1 ]等在聚乙烯咔唑(poly (N2vi2nylcarbazole) , PV K) 中掺入蓝、绿、红光染料后, 以82hydroxyquinoline aluminum(Alq3 ) , 1 ,2 ,42t riazole derivative( TAZ) 作为电子传输层, 获得了宽光谱范围的白光, 但是此类方法对各染料的浓度的精度要求很高。根据色度学原理,
采用互补色组合在一起也能实现白色发光。由于有机材料具有边带振动和跃迁的非均匀展宽的特点, 其发射光谱比无机材料的带宽要宽, 故可在蓝色发光的基质材料中掺杂红或黄光染料来获得白光[13 ] , 以简化器件结构, 降低制备工艺难度。
本文采用了一种新型的腈类黄色荧光染料(2Z ,2’Z)23 ,3’2 (1 ,42phenylene) bis (22phenylacrylonit rile) (BPhAN) , 将其掺杂到主体材料PV K中, 通过PV K 与BPhAN 协同发光
实现蓝光和黄光发射, 从而实现白光。BPhAN 的带隙宽度为218 eV 左右(其紫外2可见光吸收光谱的带边波长λon 计算) , 薄膜态的荧光效率较高, 发光峰值为556 nm 左右。主体材料PV K本身是一种较好的蓝光材料, 带隙宽度约为315eV[14 ] , 发射峰为420 nm 左右, 不仅能有效地传输能量, 同
时可以作为空穴传输层。此外, PV K 热稳定性好, 不易结晶, 具有良好的成膜性能, 能有效减少薄膜的针孔类缺陷[15 ] 。因此, 我们将BPhAN 掺杂到PV K 中, 旋涂在indi2um2tin oxide ( ITO) 导电玻璃基片上作发光层, 再蒸镀小分子材料BCP 作为电子传输层和空穴阻挡层[16 ] , 测试了器件的光致发光(photoluminescent , PL) 特性和电致发光(elect rolu2minescent , EL) 特性, 着重研究了不同掺杂浓度及不同电压对器件发光光谱的影响, 并从理论上对实验结果进行了分析。
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关键词: 有机电致发光器件,白色发光,BPhAN掺杂体系,光谱特性,能量转移,载流子陷阱 发表时间: 2011-11-30 09:31:25