蓝绿色磷光OLED的制备及发光性能研究

以mCP为主体发光材料,蓝绿色磷光染料BGIr1作 为掺杂剂,制备了6种不同BGIr1掺杂量的蓝绿色磷光有机电致发光器件(OLED),研究了不 同掺杂量对蓝绿色磷光OLED器件发光特性的影 响。制得器件的结构为ITO/MoO₃(20nm)/NPB(40nm)/mCP:BGIr1(x%,30nm)/BCP(10nm)/Alq₃(20 nm)/LiF/Al(100nm),其中x%为发光层中磷光染料BGIr1的掺杂量(质量分数)。结果表明,BGIr1掺杂量 为18%时,获得器件的发光性能最佳。18% BGIr 1掺杂器件在488nm和 512nm处获得两个主发射峰,当电 流密度为26.5mA/cm²时,获得最大发光效率为6.2cd/A;在15V驱动电压下,获得最大亮度为6970cd/cm², CIE坐标为(0.17,0.31)。这说明,BGI r1掺杂改善了器件的发光亮度和色纯度,提高了器件的发光效率。     

蓝光磷光微腔有机电致发光器件特性的研究

使用典型蓝色磷光材料Firpic作为磷光金属微腔 有机电致发光器件(OLED)的发光层, 以高反射的Al膜作为阴极顶电极和半透明的Al膜作为阳极底电极,其结构为 Glass/Al(15nm)/MoO₃(30nm)/NPB(40nm)/mCP:Firpic(30nm,x%)/BCP(10nm)/Alq(20nm)/LiF (1nm)/Al(100nm),x%为Firpic的掺杂 质量分数,分别为4%、6%、10%、12%和14%。实验 制备了不同的OLED,比较了测量角度和不同掺杂浓度对OLED发光特性的影响。结 果显示,对发光面积为0.8cm²的器件,测量角度的不同导致蓝光 辐射波长蓝移,色坐标发 生变化,器件的510nm和472nm两个峰值变化 不相同,随着角度的增大, 较大的峰值不断衰减,而较小的峰值不断增强;并且,当掺杂浓度为12%时,OLED得 到最好的发光性能,12V电压驱动下有最大亮度18870cd/m²,说明此时的主客体间能量转移最充分。     

蓝绿色磷光OLED的制备及发光性能研究

以mCP为主体发光材料,蓝绿色磷光染料BGIr1作为掺杂剂,制备了6种不同BGIr1掺杂量的蓝绿色磷光有机电致发光器件(OLED),研究了不同掺杂量对蓝绿色磷光OLED器件发光特性的影响。制得器件的结构为ITO/MoO3(20nm)/NPB(40nm)/mCP:BGIr1(x%,30nm)/BCP(10nm)/Alq3(20nm)/LiF/Al(100nm),其中x%为发光层中磷光染料BGIr1的掺杂量(质量分数)。结果表明,BGIr1掺杂量为18%时,获得器件的发光性能最佳。18%BGIr1掺杂器件在488nm和512nm处获得两个主发射峰,当电流密度为26.5mA/cm2时,获得最大发光效率为6.2cd/A;在15V驱动电压下,获得最大亮度为6 970cd/cm2,CIE坐标为(0.17,0.31)。这说明,BGIr1掺杂改善了器件的发光亮度和色纯度,提高了器件的发光效率。     

白色磷光OLEDs的制备及性能研究

采用蓝色、黄色磷光混色的发光方式实现白光有机电致发光器件(OLEDS),其中黄色发光层由红色和绿色磷光材料混合而成,器件的结构为ITO/MoO3(30nm)/NPB(40nm)/mCP:FIrpic(8%)(50nm)/CBP:R-4B(1%):GIrl(14%)(xnm)/BCP(10nm)/AlQ(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)(x=2,3,4,5,6nm)。对器件的效率、亮度等对比发现,当x=5nm时,器件的性能最佳,最大亮度为9 471cd/cm2,效率为23.5cd/A,色坐标(0.32,0.35)。实验表明,影响器件色稳定性和效率低的原因是电子和空穴迁移随驱动电压变化响应不一致引发激子复合区域的移动。     

顶部发射绿色磷光OLED的制备与瞬态性能研究

用磷光材料Ir(ppy)3制备了高效率顶部发射绿色有机发光二极管(OLED),器件的结构为:ITO/Ag/NPB/Ir(ppy)3(5wt%):TPBI/TPBI/LiF/Al。研究发现与传统的无微腔结构器件相比顶部发射器件的性能有大幅度提高,其最大效率为18cd/A。通过使用F-P腔,器件的电致发光(EL)寿命由7.6μs降低为7.1μs,有效地缓解了效率随电流密度增大而下降的问题。顶部发射器件EL共振的主峰位于505nm处,发射光谱半峰宽(FWHM)窄化为23nm,色纯度为(x=0.122,y=0.671),发射光随探测角度变化较小。最后,分析了其瞬态光电性能变化原因。     

微腔结构对红光磷光OLED的性能的影响研究

使用新型红光磷光材料R-4B作为微腔有机电致发光显示器(OLED)的发光层,高反射Al阴极和半透半反Al阳极为微腔的两端反射镜。制备的器件结构为Al(10nm)/MoOx(Ynm)/NPB(40nm)/TCTA(10nm)/CBP:R-4B(4%)(30nm)/BCP(10nm)/AlQ(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。讨论了腔长的变化对器件性能的影响。结果表明,微腔结构可以使光谱窄化,随着MoOx厚度Y的增加,其峰值波长由600nm增至668nm。当MoOx厚度为40nm时,其发光强度最大,峰值波长为608nm,半高宽(FWHM)为50nm,器件的最大亮度为35 300cd/cm2,最大效率可达23.5cd/A,得到了性能较好的红色磷光OLED。     

高效绿色磷光有机电致发光器件

使用绿色磷光材料GIr1作为掺杂剂,制备了基于CBP材料的一系列绿色有机电致发光器件(OLED)。其器件的结构为ITO/MoO3(50nm)/NPB(40nm)/TCTA(10nm)/CPB:GIr1(30nm,x%)/BCP(10nm)/Alq3(20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),其中x%为发光层客体掺杂质量分数。对7种不同的掺杂剂质量分数进行了比较,研究了它们的电致发光(EL)特性。结果显示,对发光面积为2.72cm2的器件,GIr1的最佳掺杂比为14%,器件的起亮电压为3.5V,器件的最大电流效率26.2cd/A,其相应的EL主峰位于524nm,色坐标为(0.34,0.61),得到了发光性能稳定的绿色OLED。     

高效率绿色磷光有机电致发光器件

采用真空蒸镀的方法,在真空度为5.0×10－4 Pa条件下,分别以传统的材料CBP、TCTA为主体材料,绿色磷光染 色材料(Ir(ppy)₃)为客体材料,制备了相应的有机电致发光 器件,研究发现采用CBP做主体材料的器件比采用TCTA做主体材料的器件能量传递更充 分。之后制备了结构为ITO/NPB(y_1nm)/ CBP:Ir(ppy)₃(x%,y nm)/TPBi(y_2nm)/LiF(0.5nm)/Al 的有机电致发光器件,进一步探究了器件磷光染色材料的掺杂比、器件总厚度对器件性能的 影响。实验结果表明,以CBP为掺杂主体材料,y=20nm,y₂=40nm,x%=8%,当y₁=65nm, 器件亮度达到最高,为67760cd/m²。当y₁=40nm时 ,器件功率效率最高,为41.2lm/W。与此同时,OLED器件的色坐标 均为(0.30,0.61)。     

加入电子阻挡层的黄色磷光有机电致发光器件

使用绿色磷光材料GIr1和红色磷光材料R-4B作 为掺杂剂,制备了一种黄色磷光有机电致发光 器件(OLED),其结构为ITO/MoO₃(60nm)/NPB(40nm)/TCTA(x nm,x＝0、5、10和15)/CPB:GIr1:R -4B(30nm,14%,2%) /BCP(10nm) /Alq₃(40nm)/LiF(1nm)/Al( 100nm)。其中x＝0,5,10,5nm。通过在发光层与空穴传输层之间增 加电子阻挡层TCTA,使器件的效率得到提高。当TCTA厚为10nm时, 起亮电压为4V左右,器 件的最大发光效率为20.2cd/A,最高亮度可以达到21840cd/m²,器件的色坐标 为(0.42,0.53)。器件的EL主峰位于524nm 和604nm。并且当电流 密度为2.49mA/cm²时,10nm厚的TCTA 电子阻挡层的器件发光效率是不加入TCTA的器件发光效率的2倍。发光效率的提高是由于电 子阻挡层的加入限制了空穴传输层NPB的发光,从而使更多的激子在发光层中复合。     

一种基于液晶性质的Pt配合物磷光材料电致发光器件

采用聚合物掺杂的方式,利用旋涂工艺制备了ITO/PVK:TOPPt/BCP(20 nm)/Mg:Ag(200 nm)结构的有机电致发光器件(OLED)。对掺杂浓度为2%(器件A)和4%(器件B)的磷光聚合物掺杂体系的光致发光(PL)和电致发光(EL)性质进行了分析研究,并对主体材料PVK到磷光客体材料TOPPPt的能量传递机制进行了讨论。实验表明,器件的EL谱谱峰位于625 nm,器件A在25 V时最大亮度为3037 cd/m2,最大电流效率为3.15cd/A。器件的EL谱不会随着偏置电压和掺杂浓度而改变,器件具有较好的稳定性。     

Influence of the applied charge on the electro-chemical degradation in green phosphorescent organic light emitting diodes

The influence of the current density on the chemical degradation processes of a phosphorescent OLED based on Ir(ppy)₃ emitter is investigated by laser-desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry. Comparing the mass spectra collected for unaged and aged OLEDs, the formation of different chemical degradation products could be detected and are identified as dimer and trimer products of BPhen as well as Cs-adducts of these polymers and the well-known emitter-BPhen-adduct ([Ir(ppy)₂BPhen]⁺). In this work, we will show that the formation of [Ir(ppy)₂BPhen]⁺ depends strongly on the amount of the charge flowing through the device, where the other degradation products show a much different behaviour.     

发光性能稳定的磷光与荧光复合型白光OLED

使用荧光染料TBPe和Ir(ppy)_2acac 、R-4B两种光染料,采用蓝/红绿双发光层的结构,并结合TPBi对空穴的有效限制作用 ,制备了结构为ITO/MoO₃(X nm)/ADN:(2%)TBPe(30 nm)/CBP:Ir(ppy)_2acac(14%):R-4B(2%)(5nm)/TPBi(10 nm)/Alq₃(30nm)/LiF(1nm )/Al(100nm)的磷光与荧光复合的白光OLED,其中,MoO₃的厚 分别为0、15、20、30和40nm,通过改变MoO₃的厚度调控载流子的注入能力,使用空穴阻挡层提高光效; 通过测量其电压、电流、亮度、色坐标和电致发光(EL)光谱等参数,研究不同厚度的MoO ₃对器件发光性能的影响。结果表明,在MoO₃厚为20nm的情况下,器件的效率滚降 最为平缓。在电压分别 为8、9、10、11、12和13V时,器件的色坐标分别为 (0.31,0.33)、(0.30,0.33)、(0.29,0.33)、(0.29,0.33)、(0.29,0.33)和(0.29, 0.33),具有较高的稳定性,原因为采用 蓝/红绿双发光层结构更有利于蓝光的 出射,且使用ADN主体材料掺杂蓝色荧光染料TBPe作为蓝光发光层降低三重态-三重态 湮灭几率。 研究还发现,在电压为11V、器件的亮度为9744cd/m²和电流密度为11.50mA/cm²时,最大器件的电流效率为 7.0cd/A。     

基于薄层铱配合物的有机电致发光器件研究

采用蓝色磷光染料bis[(4,6-diflourophenyl)-pyridinato-N,C2’)](picolinato) Iridium (III)(FI rpic)和黄色磷光染料bis[2-(4-tertbutylphenyl) benzothiazolato-N,C2,]iridium(acetylacetonate)[(t-bt)2 Ir(acac)]为超薄层,制备了结构为ITO/NPB/mCP/(t-bt)2Ir (acac)/mCP/Flrpic/mCP/TPBi/Mg:Ag的白色有机电致发光器件.通过调节磷光染料双超薄层Flrpic和(t-bt)2Ir(acac)的厚度,优化了白光器件的性能.结果表明,白光器件的最高电流效率为13.08 cd/A,最高功率效率为7.21 lm/W,发光光谱稳定,在9V时得到色坐标为(0.33,o.33)的标准白光,并且在较宽的电压范围内仅有(±0.08,±0.08)变化.这是由于超薄层FIrpic和(t-bt)2Ir(acac)形成的陷阱效应直接俘获电子和空穴,从而将载流子复合区域限制在一定范围内,不仅有利于增加激子的辐射发光效率,且提高了光谱的稳定性.     

Above 20% external quantum efficiency in green and white phosphorescent organic light-emitting diodes using an electron transport type green host material

Highly efficient green and white phosphorescent organic light emitting diodes were developed using a green phosphorescent host material based on phenyl substituted spirobifluorene. A high quantum efficiency of 25.3% was achieved in the green phosphorescent device and a high quantum efficiency of 21.6% was obtained in the white device with a stacked emitting structure of deep blue and red:green emitting layers.     

界面过渡层对黄光OLED发光性能的影响研究

研究了黄光OLED发光层间加入界面过渡层对OLED发 光性能的影响。实验制备新型黄光OLED的发光层结构为 CBP:R-4B/CBP:Girl:R-4B/CBP:GIrl,对比OLED的发光层结构为CBP:10%R-4B/CBP:10%GIrl、CBP: 10%GIrl/CBP:10%GIrl10%R-4B/CBP:10%R-4B和CBP:10%GIrl/CBP:10%R-4B。结果表明,在对比器 件的发光层界面间加入过渡层可显著提高器件的发光亮度和发光效率,新型器件在13V电压 下、电流密度为40.29mA/cm²时,发光亮度和发光效率分别达到 了11120cd/m²与27.59cd/A,较未加入过渡层的器件分别提 高了265%56.18%。分析认为,过渡层的 加入消除了由不同发光层间严格的界面效应而造成的界面缺 陷,增加了载流子传输速率与激子的复合效率,从而提升了器件的发光性能。     

High-performance green phosphorescent top-emitting organic light-emitting diodes based on FDTD optical simulation

We have successfully applied finite-difference time-domain (FDTD) method in top-emitting organic light-emitting diodes (TOLEDs) for structure optimization, demonstrating good agreement with experimental data. A mixed host with both hole transport and electron transport materials is employed for the green phosphorescent emitter to avoid charge accumulation and broaden the recombination zone. The resulting TOLEDs exhibit ultra-high efficiencies, low current efficiency roll-off, and a highly saturated color, as well as hardly detectable spectrum shift with viewing angles. In particular, a current efficiency of 127.0 cd/A at a luminance of 1000 cd/m² is obtained, and maintains to 116.3 cd/A at 10,000 cd/m².     

Organic Light‐Emitting Diodes with 30% External Quantum Efficiency Based on a Horizontally Oriented Emitter

High‐efficiency phosphorescent organic light‐emitting diodes (OLEDs) doped with Ir(ppy)₂(acac) [bis(2‐phenylpyridine)iridium(III)‐acetylacetonate] in an exciplex forming co‐host have been optically analyzed. This emitter has a preferred orientation with the horizontal to vertical dipole ratio of 0.77:0.23 as compared to 0.67:0.33 in the isotropic case. Theoretical analysis based on the orientation factor (Θ, the ratio of the horizontal dipoles to total dipoles) and the photoluminescence quantum yield (q_PL) of the emitter predicts that the maximum external quantum efficiency (EQE) of the OLEDs with this emitter is about 30%, which matches very well with the experimental data, indicating that the electrical loss of the OLEDs is negligible and the device structure can be utilized as a platform to demonstrate the validity of optical modeling. Based on the results, the maximum EQE achievable for a certain emitting dye in a host can be predicted by just measuring q_PL and Θ in a neat film on glass without the need to fabricate devices, which offers a universal plot of the maximum EQE as a function of q_PL and Θ.