基于蓝黄互补色的白光有机电致发光器件研究

【摘要】有机电致发光器件(OrganicLight-EmittingDevices,OLEDs)因其重量轻、厚度薄、体积小、视角宽、效率高、自发光等优点成为第三代平板显示器中最有竞争力的显示器件。其中,白光有机电致发光器件(WhiteOrganicLight-EmittingDevices,WOLEDs)在照明以及显示领域有着极其广阔的应用前景,但是器件生产成本高、性能不稳定等因素严重制约着WOLEDs的产业化进程。针对这些问题,本文主要研究了器件结构相对简单的基于蓝黄互补色的双发光层WOLEDs,并通过改善器件结构的方法来提高器件效率以及稳定性。本论文中制备了小分子蓝光、黄光单色光OLEDs和白光OLEDs。在制备蓝光OLEDs时,采用了不同的发光层材料,分别探讨了发光层厚度对非掺杂器件和掺杂浓度对掺杂器件性能的影响,通过对比器件各项性能参数得到高效的蓝光器件。针对黄光OLEDs,提出了新的黄光OLEDs器件结构,并研究不同的主体材料对器件性能的影响。最后,基于已经成功制备的蓝光和黄光器件,运用互补色原理制备了高效、高色稳定度的白光器件,此器件满足商品化要求。并且深入分析了器件高效、高色稳定度的机理。在发光层材料对蓝光器件性能影响的研究中得到：以MADN:TBPe为掺杂发光层的器件性能比以NPB为发光层的器件性能优异,表明掺杂发光层的使用,可以提高器件的发光效率,改善发光性能。对于该结构的器件,掺杂剂TBPe的最优掺杂浓度为5wt%,此时器件的启亮电压为2.7V,色坐标为(0.1347,0.1903),10V驱动电压下的电流密度和亮度分别为62nA/cm2和12744cd/m2,最大亮度和发光效率可以达到14000cd/m2和7.3cd/A。将rubrene掺入不同的主体材料可以得到黄光器件。实验中我们提出了一种新的黄光器件结构,即将rubrene掺入MADN:5wt%TBPe中作为黄光发光层。研究发现将3wt%rubrene掺入MADN:5wt%TBPe作为新型黄光发光层的器件比将其掺入NPB或Alq3中得到更优异的器件性能,此器件启亮电压为3V,色坐标为(0.4678,0.4970),在10V驱动电压下的电流密度和亮度分别为82mA/cm2和13645cd/m2,器件可以达到的最大亮度和效率分别为21000cd/m2和10.6cd/A。利用单色光器件中的蓝光和黄光发光层制备了基于蓝黄互补色的双发光层WOLEDs。分别研究了发光层厚度和发光层顺序对器件性能的影响,实验结果表明：当黄光发光层厚度为10nm、蓝光发光层厚度为20nm时,从两个发光层分别发出的黄光和蓝光可以均衡地混合得到白光。同时,发光层的堆叠顺序也会对器件性能产生影响：当黄光发光层靠近阳极一侧时一部分的载流子会被rubrene俘获,改善了载流子的平衡和激子在双发光层中的分布,拓宽了激子的复合区域,进而得到相对高效和高色稳定度的白光器件。得到的最优白光器件结构为ITO(160nm)/NPB(30nm)/MADN:5wt%TBPe:3wt%rubrene(10nm)/MADN:5wt%TBPe(20nm)/BCP(10nm)/Alq3(20nm)/Al(100nm)。此器件的启亮电压为3.5V,驱动电流为10mA/cm2寸的色坐标为(0.3263,0.3437),最大亮度和效率分别为16000cd/m2和8.4cd/A。当器件的驱动电流从10mA/cm2增加到100mA/cm2时,器件的色坐标变化仅为(△CIEx,y=0.0171,0.0167；相应的色差为△u’v’=0.0119)。
【作者】白雅杰；
【导师】刘肃；
【作者基本信息】兰州大学，微电子与固体电子学，2014，硕士
【关键词】WOLEDs；互补色；黄光OLEDs；蓝光OLEDs；

【参考文献】
[1]陈文海.光纤陀螺数据采集处理系统改进及振动特性研究[D].浙江大学,光学工程,2004,硕士.
[2]马英俊.基于客户价值的BtoB客户需求探测体系研究[D].浙江大学,技术经济及管理,2003,硕士.
[3]罗庆庆.我国商业银行绿色信贷问题研究[D].新疆财经大学,金融学,2013,硕士.
[4]蔡国彬.少齿差内啮合齿轮副的齿廓修形研究[D].辽宁工业大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[5]郭纪哲.咪唑型卡宾催化DTC均聚及其与ε-已内酯共聚[D].山西师范大学,化学,2013,硕士.
[6]缪清玲.用多种稳定同位素分析法追溯褐飞虱远距离迁飞虫源地[D].浙江大学,植物保护,2012,硕士.
[7]李豪.山西历山保护区青檀天然群落数量生态学研究[D].山西师范大学,生态学,2013,硕士.
[8]廖勇胜.湖南省普通高校开设课外体育活动俱乐部对大学生锻炼态度与行为的影响研究[D].湖南科技大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[9]刘佩.城市污水二级出水有机物性状及超滤分离过程研究[D].西安建筑科技大学,环境工程,2013,硕士.
[10]陈开晟.从叙述话语角度论荒诞审美[D].福建师范大学,文艺学,2004,硕士.
[11]姜慧颖.吉林省电力设计院办公自动化系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2012,硕士.
[12]梅翠松.基于蓝牙通讯的便携式心电监测仪的设计与实现[D].西安工业大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[13]任慧.我国国家级自然保护区数量特征研究[D].湖北大学,人文地理学,2012,硕士.
[14]刘娟.基于Copula模型下的VaR度量及其应用[D].西南交通大学,概率论与数理统计,2013,硕士.
[15]金万兵.混合励磁永磁发电机及其控制系统的设计研究[D].沈阳工业大学,电机与电器,2003,硕士.
[16]郎晓旭.营运资本管理对企业绩效影响的实证研究[D].东北师范大学,会计学,2012,硕士.
[17]陈平,李庆民,张黎.电网瞬时频率的一种跟踪算法[J].电力系统自动化,2007,01:80-84.
[18]王燕.血管内皮功能与高血压合并糖尿病相关性研究进展及临床观察[D].北京中医药大学,中西医结合临床,2014,硕士.
[19]郜爽.高碳氮比条件下反硝化脱硫效能及微氧强化生物产硫研究[D].哈尔滨工业大学,环境科学与工程,2013,硕士.
[20]王天宇.鼓泡流化床气固两相流颗粒行为数值模拟研究[D].哈尔滨工业大学,热能工程,2013,硕士.
[21]邵鲁鹏.酸析木素分级分离及低分子量木素结构研究[D].齐鲁工业大学,制浆造纸工程,2014,硕士.
[22]陈希.低弗氏数下旋浆式消力墩消能研究[D].重庆交通大学,水利水电工程,2012,硕士.
[23]汪海宁.光伏并网功率调节系统及其控制的研究[D].合肥工业大学,2005.
[24]蔡望.H酒店薪酬体系优化研究[D].湘潭大学,工商管理,2011,硕士.
[25]邓超.多传感器定位在高速铁路的应用[J].铁道通信信号.2006(12)
[26]陈二虎.矿井透地无线通信系统的研究与设计[D].西安电子科技大学,测试计量技术及仪器,2012,硕士.
[27]高宏佳.5-9岁儿童在最后通牒任务中博弈策略的发展及其影响因素研究[D].西南大学,发展与教育心理学,2014,硕士.
[28]黄易芝.基于雨线时空特性的雨天视频图像恢复[D].华中科技大学,电路系统,2013,硕士.
[29]江树文.高中语文探究式学习的实践研究[D].杭州师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[30]高磊.电动汽车用永磁无刷电动机设计及运行性能仿真[D].华中科技大学,电气工程,2013,硕士.
[31]贾福春.某第三方支付公司发展战略研究[D].北京交通大学,2014.
[32]郑权.初级汉语口语课堂互动教学影响因素调查分析[D].东北师范大学,汉语国际教育,2012,硕士.
[33]陆岩.氢氧化铈吸附PO_4~(3-)性能研究[D].辽宁石油化工大学,分析化学,2014,硕士.
[34]孙丽娜.毛泽东教育思想的当代价值研究[D].长春工业大学,马克思主义中国化研究,2013,硕士.
[35]朴敏浚（MinJunPark）.基于知识本体的中韩味觉词研究[D].清华大学,中国语言文学,2013,硕士.
[36]郭冰.智能变电站综合状态监测系统的研究[D].南京理工大学,电气工程,2012,硕士.
[37]吴晓峰,孙汉峰,魏成勇,马净.加热炉煤气压力调节自动控制[J].冶金自动化,2002,06:64-65.
[38]王雅茹.农村留守儿童的家庭归属感对其社会化影响的研究[D].华中师范大学,社会学,2013,硕士.
[39]宫月红,罗敏,喻明艳,金杰.ＰｉｐｅｌｉｎｅＡＤＣ后台数字校正中传输函数建模算法[J].山东大学学报(工学版),2014,03:.
[40]池雪.公路经营企业BOT项目会计问题研究[D].长安大学,会计学,2013,硕士.
[41]童君.铜铟镓硒薄膜太阳能电池的研究[D].浙江大学,凝聚态物理,2014,博士.
[42]曹永辉.国家创新型城市科技产业人才政策研究[D].安徽大学,行政管理,2014,硕士.
[43]刘怡莹.融资性担保公司监管法律问题研究[D].山西财经大学,经济法,2014,硕士.
[44]李敏.山西省和顺县基础教育公平问题研究[D].山西财经大学,马克思主义中国化研究,2014,硕士.
[45]王野.沈阳Z公司营销策略研究[D].吉林大学,工商管理,2012,硕士.
[46]王凯.基于同轴电缆调制技术实现有线电视双向因特网接入网络改造设计[D].内蒙古大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[47]严林海.CDX2过表达在胃癌多药耐药中的功能研究[D].广西医科大学,胃肠腺体外科,2014,博士.
[48]常瑜.BJ银行西安分行风险管控体系设计及对策建议[D].西北大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[49]尹鹏.转型期我国城市空间扩展的方式研究[D].东北师范大学,人文地理学,2012,硕士.
[50]王艳杰.青鳉Pod1基因的克隆及表达[D].湖南师范大学,动物学,2014,硕士.