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白光有机电致发光器件(WOLED)以其在液晶背光源、固态照明光源等方面巨大的应用潜力引起了人们的广泛关注。白光器件的高效率、高亮度、长寿命及高色稳定性等对其实现产业化有着重要意义。近几年来,磷光染料的引入使得有机电致发光器件的亮度及效率有了很大程度的提高n’。与此同时,人们对白光器件的寿命及色度随工作电压发生位移的问题也进行了一些研究。其中提高色稳定性的方法主要包括制备单层高色稳定器件,在双发光层中间插入阻挡层,调节激子在发光层间的复合平衡等。鉴于上述问题,我们的工作主要是围绕如何提高器件发光效率、色稳定性及显色指数这三方面展开。针对WOLED的制备与性能研究做了如下有一定创新意义的工作:
1)采用高效红色磷光染料Ir(piq)<,2>(acac)掺入BALq作为红色发光层,荧光染料TBPe掺入CBP作为蓝色发光层制备了一种双发光层结构的白光OLED器件。这样选材的思路是基于一方面红色磷光染料的引入可明显提高器件效率,另一方面可避免蓝色磷光器件寿命短的缺陷,使器件的整体性能得以优化。最终所得器件在8 V工作电压下外量子效率和亮度分别为1.7%和1020 cd/m<2>,亮度在17 V下高达11500 cd/m<2>。
2)采用Ir(ppy)<,3>作为磷光敏化剂,通过其敏化rubrene作为黄色发光层,与BALq:TBPe的蓝色发光层组合制备了高效的白光器件。通过在发光层间插入空穴阻挡材料BCP对载流子分布及器件色度进行很好的调节。
3)成功制备了具有高色稳定性的单发光层及双发光层的白光器件。特别是针对双发光层白光器件,提供了一种优化器件色稳定性的方法。即通过引入一个空穴阻挡层及调节发光层中染料掺杂浓度的方式。所得双发光层白光器件在5 V及17 V下的色坐标分别为(0.311,0.380)和(0.310,0.377),器件的色坐标和电致发光光谱在整个工作电压范围内均无明显变化。
4)制备了一种高显色性、适用于彩色显示背光源的多层掺杂型白光器件。器件结构为ITO/NPB/NPB:Ir(piq)<,2>(acac)/CBP:TBPe/BAlq:rubrene/BAlq/Alq<,3>/Mg:Ag,其显色指数高达92,无论与白光有机电致发光光源还是其它类型光源比较,都是属于非常高的值。器件在9 v工作电压下的量子效率为1.5%,亮度在20 V下达16260 cd/m<2>,由于器件的电致发光光谱主要由464 nm、552 nm、620 nm三个发射峰组成。特别适合与彩色滤色膜搭配获得全色显示。