基于激基復(fù)合物主體的高效白光OLED發(fā)光性能研究

王洋

摘? ?要：近年來，白光OLED因其響應(yīng)速度快、可柔性化、主動發(fā)光、面光源等優(yōu)勢，被視為下一代夢幻顯示技術(shù)，而OLED器件的光效有待進(jìn)一步提高。以激基復(fù)合物主體為載體的高效白光OLED，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)低驅(qū)動電壓與高發(fā)光效率，且器件整體結(jié)構(gòu)簡潔，實(shí)用性與穩(wěn)定性突出，值得大力推廣與實(shí)踐應(yīng)用。文章對此展開了分析。

關(guān)鍵詞：白光有機(jī)發(fā)光二極管;激基復(fù)合物;高發(fā)光效率

1? ? 白光OLEDs

伴隨著顯示技術(shù)的日新月異，白光有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Display，OLED）器件以其高效率、高亮度和高色穩(wěn)定性，一直備受研究者們的青睞[1-3]。對于白光OLEDs的進(jìn)一步提高、內(nèi)量子效率的最大化應(yīng)用仍是顯示產(chǎn)業(yè)的一個重要研究方向[4]。激基復(fù)合物為高光效OLED的研究提供了新的方向。

2? ? 研究與制備

就激基復(fù)合物主體實(shí)踐應(yīng)用而言，現(xiàn)階段的相關(guān)研究相對更加偏向以其直接作為發(fā)光層，進(jìn)行熒光藍(lán)光OLED設(shè)計(jì)制造，或者投入于白光OLED適度調(diào)節(jié)光與色。此外，為保障白光器件光效，大多選擇多發(fā)光層或者疊層結(jié)構(gòu)[5-6]。

一般來說，激基復(fù)合物的給體材料和受體材料的選擇需要遵循以下幾個要求：給、受體材料需要具備合適的HOMO能級和LUMO能級;給、受體材料需要具備較高的三線態(tài)能級;給、受體材料需要具備較強(qiáng)的載流子傳輸能力。本次實(shí)驗(yàn)筆者將mCP/TPBi和mCP/PO-T2T分別作為兩組激基復(fù)合物的給/受體材料。

2.1? 基于不同主體的藍(lán)光OLED的研究與制備

為了對以激基復(fù)合物主體為載體的OLED與單主體OLED二者發(fā)光性能差異進(jìn)行比較分析，先進(jìn)行器件A制備，具體結(jié)構(gòu)即HATCN（10 nm）/TAPC（40 nm）/TCTA（10 nm）/mCP（10 nm）/mCP∶FIrpic（20 nm，15 wt%）/PO-T2T（50 nm）/LiQ（2 nm）/Al（120 nm）。

為選擇性能優(yōu)異的激基復(fù)合物主體，將激基復(fù)合物mCP∶TPBi與mCP∶PO-T2T分別作為發(fā)光層主體制備藍(lán)光OLEDs，器件結(jié)構(gòu)為：HATCN（10 nm）/TAPC（40 nm）/TCTA（10 nm）/mCP（10 nm）/mCP∶X∶FIrpic（20 nm，42.5 wt%，15 wt%）/X（50 nm）/LiQ（2 nm）/Al（120 nm），X分別為TPBi，PO-T2T，對應(yīng)器件B和C。

HATCN為空穴注入層;LiQ為電子注入層;TAPC與TCTA為空穴傳輸層，且TCTA還充分發(fā)揮了電子阻擋層作用;FIrpic為藍(lán)光磷光客體材料，摻雜比例為15 wt%;mCP可充分發(fā)揮避免TCTA與激基復(fù)合物受體材料之間發(fā)生作用，構(gòu)成新型激基復(fù)合物，從而影響實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果。

2.2? 基于不同摻雜比例的激基復(fù)合物主體藍(lán)光OLED研究與制備

將激基復(fù)合物mCP∶TPBi與mCP∶PO-T2T分別作為發(fā)光層主體制備藍(lán)光OLEDs，器件結(jié)構(gòu)為：HATCN（10 nm）/TAPC（40 nm）/TCTA（10 nm）/mCP（10 nm）/mCP∶PO-T2T∶FIrpic（20 nm，Y，15 wt%）/PO-T2T（50 nm）/LiQ（2 nm）/Al（120 nm），當(dāng)Y=56.7 wt%（主體質(zhì)量比為1∶2）時，對應(yīng)器件D，當(dāng)Y=28.3 wt%（比例為2∶1）時，對應(yīng)器件E，當(dāng)Y=21.3 wt%（比例為3∶1）時，對應(yīng)器件F。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，器件B性能最佳，也就是在激基復(fù)合物mCP∶PO-T2T摻雜比例為1∶1狀態(tài)時，相應(yīng)器件驅(qū)動電壓處于最低狀態(tài)，即0.12 mA/cm2電流密度下電壓為2.83 V，功率效率最高為35.5 lm/W，EQE最高為15.1%。器件A，B，C，D，E，F(xiàn)的光電特性測試結(jié)果具體如表1所示。

2.3? 基于激基復(fù)合物主體的白光OLED的研究與制備

將該激基復(fù)合物作為藍(lán)光磷光材料FIrpic和黃光磷光材料PO-01的共主體，制備了器件結(jié)構(gòu)為：HAT-CN（10 nm）/TAPC（40 nm）/TCTA（10 nm）/mCP（10 nm）/mCP∶PO-T2T∶FIrpic∶PO-01（20 nm，42.5 wt%，15 wt%，0.2 wt%）/PO-T2T（50 nm）/LiQ（2 nm）/Al（120 nm）的暖白光OLED。

3? ? 結(jié)語

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，以mCP，mCP∶TPBi與mCP∶PO-T2T為藍(lán)光磷光客體的主體，進(jìn)行不同主體藍(lán)光OLED設(shè)計(jì)制造，并對器件性能進(jìn)行比較分析，從中得知，以mCP：PO-T2T主體為載體的器件性能最佳。

以激基復(fù)合物mCP∶PO-T2T為發(fā)光層主體，進(jìn)行高效藍(lán)光與白光OLED設(shè)計(jì)制造。通過mCP∶PO-T2T的摻雜比例改變，進(jìn)行器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化改善。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，按照1∶1質(zhì)量比例摻雜激基復(fù)合物mCP∶PO-T2T，相應(yīng)器件性能最佳，而開啟電壓為2.83 V時，功率效率可高達(dá)35.5 lm/W，電流效率可達(dá)到33.1 cd/A。

基于此，以mCP∶PO-T2T為白光OLED主體，設(shè)計(jì)制造的OLED發(fā)光層結(jié)構(gòu)即mCP∶42.5 wt%PO-T2T∶ 15 wt%FIrpic∶0.2 wt%PO-01，白光器件具備63.7 lm/W功率效率;61.8 cd/A電流效率;19.9%外量子效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了低壓、高效、色偏小的暖白光OLED。

[參考文獻(xiàn)]

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