【摘要】：有機電致發(fā)光器件(OLED)經(jīng)歷了近三十年的研究和發(fā)展,在信息顯示領域及照明領域已步入實用化的進程。OLED具有高效率、面發(fā)光、健康光源以及可制備柔性器件等優(yōu)點。目前,OLED仍然是有機電子學領域的研究熱點,無論是器件開發(fā)還是新材料合成都吸引著眾多的研究力量。本論文在器件結(jié)構(gòu)方面,進行了新型疊層OLED的內(nèi)部連接層材料、內(nèi)部連接層結(jié)構(gòu)及工作機理、設計合成了雙極性的磷光主體材料、低驅(qū)動電壓倒置OLED器件等方面的研究。在產(chǎn)業(yè)化應用方面,我們自主設計了大面積有機薄膜蒸鍍設備,在器件結(jié)構(gòu)的研究基礎上,成功制備出國內(nèi)最大面積、高效率的白光OLED照明面板以及柔性OLED面板,這對未來我國OLED照明產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展積累了豐富經(jīng)驗。以下是對各章節(jié)主要內(nèi)容的簡介:(1)第一章和第二章:介紹OLED在照明領域的應用、技術(shù)特點、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀以及亟待解決的問題。概述OLED器件的典型結(jié)構(gòu),重點分析了疊層OLED器件的工作原理以及內(nèi)部連接層電荷產(chǎn)生、傳輸和注入過程。(2)第三章:LiH具有較低熔點,易于與有機材料共蒸,并且分解不產(chǎn)生污染物。利用LiH作為n-型摻雜劑,設計出Alq3:LiH/HAT-CN作為疊層OLED器件中的內(nèi)部連接層,并成功制備出疊層OLED器件,其發(fā)光效率相對于單層器件成倍數(shù)增長。我們研究證明了疊層OLED的內(nèi)部連接層中沒有明顯的壓降,這有利于降低器件的功率損耗。壽命測試發(fā)現(xiàn),具有兩個和三個發(fā)光單元的疊層OLED器件對應的T75%壽命分別為單層器件的3.8倍和7.4倍。進一步通過UPS和XPS研究了Alq3摻雜LiH的電荷載流子注入情況和能級變化。(3)第四章:設計了全新的內(nèi)部連接層結(jié)構(gòu)Bphen:Li/Al/F4-TCNQ/HAT-CN,并應用于疊層OLED器件中。F4-TCNQ/HAT-CN在內(nèi)部連接層中可形成梯度勢壘,能夠有效降低注入勢壘。同時,使用新型主體材料SSTF制備出高效率的疊層白光oled器件,最大電流效率和為功率效率分別達到70.5cd/a和64.8lm/w。另外,我們利用上述疊層器件制備出了大面積白光oled照明面板,最大電流效率為231.8cd/a,最大功率效率為52.9lm/w。該f4-tcnq/hat-cn結(jié)構(gòu)在內(nèi)部連接層中的合理設計,使得疊層白光oled具有很好的器件性能,特別是在大面積白光oled照明面板上的應用方面具有極大潛力。(4)第五章:通過在三苯胺螺芴基團的芴環(huán)上引入缺電子的膦氧基團,設計合成出以三苯胺為空穴傳輸單元、膦氧為電子傳輸單元的雙極主體材料postf,其較高的三線態(tài)非常有利于器件性能的提高。制備出的以postf為主體的藍色磷光器件的外部量子效率(eqe)超過25%。由于螺芴雙極性特點和化學穩(wěn)定性,我們用postf作為主體材料制備了大面積白光oled照明面板(150mm×150mm),功率效率可達75.9lm/w。(5)第六章:研究了hat-cn/al/bphen:li作為電子注入層的倒置oled器件,成功制備出具有極低驅(qū)動電壓的綠色磷光倒置oled器件,10000cd/m2下的驅(qū)動電壓僅為4.5V,這也是目前所報道的綠色磷光倒置oled器件中的最低驅(qū)動電壓�；谙嗤怪媒Y(jié)構(gòu),我們也成功制備了發(fā)光面積為120×120mm2的大面積oled柔性面板。進一步對電子注入層結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,設計了以f4-tcnq/moo3/bphen:li為電子注入層的綠色磷光倒置oled器件,最大功率效率達到84.9lm/w。同時對常規(guī)oled和倒置oled器件的穩(wěn)定性進行了研究,證明了倒置oled器件結(jié)構(gòu)能夠顯著地提高器件的穩(wěn)定性。(6)第六章:我們自主設計開發(fā)了大面積真空薄膜沉積設備,突破了線性蒸發(fā)源等核心技術(shù),線源的均勻性可達到3%左右,最大可實現(xiàn)300×300mm2的面板制備,滿足產(chǎn)業(yè)化大面積oled生產(chǎn)要求。系統(tǒng)研究了大面積oled照明面板的發(fā)光均勻性和面板工作溫度變化,通過外部光萃取技術(shù)可以有效地提高照明面板的發(fā)光均勻性。同時,我們又成功開發(fā)出150×150mm2的大面積柔性白光oled照明面板。總之,本論文對大面積高效率疊層oled器件的制備做了一系列的研究工作,從高性能材料合成、高效疊層oled器件制備以及大面積真空蒸鍍設備的設計和開發(fā),最終實現(xiàn)大面積高效率OLED照明面板,從照明面板最前端到終端完全實現(xiàn)自主設計和生產(chǎn),實現(xiàn)了“養(yǎng)土雞-喂土飼料-生土雞蛋”的基礎研究和產(chǎn)業(yè)化同步推進發(fā)展模式。
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN383.1

【引證文獻】

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 吳宇坤;面向有源顯示的有機電致發(fā)光器件研究[D];吉林大學;2017年

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 劉竹森;有機發(fā)光二極管中的三重態(tài)—三重態(tài)湮滅和單重態(tài)—單重態(tài)湮滅[D];浙江大學;2018年

2 陶冶;有機光電子器件的柔性透明電極的初步研究[D];吉林大學;2017年

本文編號：2800350