基于连续性掺杂的高效全荧光白色有机电致发光器件的研究

吴清洋; 谢国华; 张振松; 岳守振; 王鹏; 陈宇; 郭闰达; 赵毅; 刘式墉

doi:10.7498/aps.62.197204

摘要

利用荧光材料PT-01, PT-86, PT-05作为黄色荧光客体, 蓝色荧光客体以及荧光母体制备了一种基于连续性掺杂结构的全荧光白光有机电致发光器件. 其发光层为主体/客体薄层/主体/客体薄层···交替蒸镀的重复单元. 通过优化发光层中主体的厚度并检测发光层中单线态激子的分布, 将黄、蓝两种客体染料生长在发光层中适当的位置, 得到了高效且光谱稳定的全荧光白光器件. 其最大电流效率为11.2 cd/A, 亮度在159–20590 cd/m2范围内色坐标仅有(±0.004,±0.005)的改变. 基于这种连续性掺杂结构制备的器件, 其性能不但可以达到传统主-客体共掺结构所制备的器件的性能,而且具有较高的可重复性, 更适合产业化大批量生产.

关键词:

Abstract

Highly efficient all fluorescent white organic light-emitting devices (WOLED) have been fabricated by means of sequential doping. Fluorescent materials PT-01, PT-86 and PT-05 serve as the yellow guest, blue guest and fluorescent host, respectively. The emission layer consists of a few repeating cells, which are made of sequentially evaporated host and guest layers. From the analyses of the singlet exciton distribution and the influences of the thickness of the host layer, PT-86 and PT-01 are evaporated at the proper locations in the emission layer (EML), yielding a high efficiency and stable all fluorescent WOLEDs. The maximum current efficiency of the WOLED is 11.2 cd/A. In addition, the emission color of this WOLED is fairly stable, consistent with the Commission International de L’Eclairage coordinates, only showing changes (±0.004,±0.005) when luminance increasing from 159 cd/m2 to 20590 cd/m2. The devices based on the method of sequential doping not only have the similar performance compared with that fabricated by co-evaporation doping, but also have higher repeatability, which makes them appropriate for mass-production.

Keywords:

作者及机构信息

1.
吉林大学电子科学与工程学院, 集成光电子学国家重点实验室, 长春 130012;

2.
圣安德鲁斯大学物理学和天文学学院, 有机半导体中心, 法夫, KY16 9SS

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2010CB327701)和国家自然科学基金(批准号:61275033)资助的课题.

Authors and contacts

1.
State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, College of Electronic Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China;

2.
Organic Semiconductor Centre, SUPA, School of Physics and Astronomy, University of St. Andrews, Fife KY16 9SS, UK

Funds: Project supported by the State Key Development Program for Basic Research of China (Grant No. 2010CB327701), and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61275033).

参考文献

[1]	D’Andrade B W, Brooks J, Adamovich V, Thompson M E, Forrest S R 2002 Adv. Mater. 14 1032
[2]	Reineke S, Lindner F, Schwartz G, Seidler N, Walzer K, Lussem B, Leo K 2009 Nature 459 234
[3]	Wang Q, Ding J Q, Ma D G, Cheng Y X, Wang L X, Jing X B, Wang F S 2009 Adv. Funct. Mater. 19 84
[4]	Gather M C, Köhnen A, Meerholz K 2011 Adv. Mater. 23 233
[5]	Adachi C, Baldo M A, Thompson M E, Forrest S R 2001 J. Appl. Phys. 90 5048
[6]	Baldo M A, Adachi C, Forrest S R 2000 Phys. Rev. B 62 10967
[7]	Sun Y R, Giebink N C, Kanno H, Ma B W, Thompson M E, Forrest S R 2006 Nature 400 908
[8]	Schwartz G, Pfeiffer M, Reineke S, Walzer K, Leo K 2007 Adv. Mater. 19 3672
[9]	Hatwar T K, Spindler J P, Kondakova M, Giesen D, Deaton J, Vargas J R 2010 SID Symposium Digest of Technical Papers 41 778
[10]	Cheng G, Zhao Y, Zhang Y F, Liu S Y 2004 Appl. Phys. Lett. 84 22
[11]	Xie W F, Zhao Y, Li C N, Liu S Y 2005 Semicond. Sci. Technol. 20 57
[12]	Yang H S, Zhao Y, Hou J Y, Liu S Y 2006 Displays 27 183
[13]	Divayana Y, Sun X W 2007 Phys. Rev. Lett. 99 143003
[14]	Divayana Y, Sun X W 2008 Org. Electron. 9 136
[15]	Divayana Y, Sun X W 2009 Org. Electron. 10 320
[16]	Divayana Y, Sun X W 2011 Org. Electron. 12 1
[17]	Chen P, Zhao L, Duan Y, Cheng G, Zhao Y, Liu S Y 2011 Acta Phys. Sin. 60 097203 (in Chinese) [陈平, 赵理, 段羽, 程刚, 赵毅, 刘式墉 2011 物理学报 60 097203]
[18]	Kawamura Y, Brooks J, Brown J J, Sasabe H, Adachi C 2006 Phys. Rev. Lett. 96 017404

施引文献

[1]	D’Andrade B W, Brooks J, Adamovich V, Thompson M E, Forrest S R 2002 Adv. Mater. 14 1032
[2]	Reineke S, Lindner F, Schwartz G, Seidler N, Walzer K, Lussem B, Leo K 2009 Nature 459 234
[3]	Wang Q, Ding J Q, Ma D G, Cheng Y X, Wang L X, Jing X B, Wang F S 2009 Adv. Funct. Mater. 19 84
[4]	Gather M C, Köhnen A, Meerholz K 2011 Adv. Mater. 23 233
[5]	Adachi C, Baldo M A, Thompson M E, Forrest S R 2001 J. Appl. Phys. 90 5048
[6]	Baldo M A, Adachi C, Forrest S R 2000 Phys. Rev. B 62 10967
[7]	Sun Y R, Giebink N C, Kanno H, Ma B W, Thompson M E, Forrest S R 2006 Nature 400 908
[8]	Schwartz G, Pfeiffer M, Reineke S, Walzer K, Leo K 2007 Adv. Mater. 19 3672
[9]	Hatwar T K, Spindler J P, Kondakova M, Giesen D, Deaton J, Vargas J R 2010 SID Symposium Digest of Technical Papers 41 778
[10]	Cheng G, Zhao Y, Zhang Y F, Liu S Y 2004 Appl. Phys. Lett. 84 22
[11]	Xie W F, Zhao Y, Li C N, Liu S Y 2005 Semicond. Sci. Technol. 20 57
[12]	Yang H S, Zhao Y, Hou J Y, Liu S Y 2006 Displays 27 183
[13]	Divayana Y, Sun X W 2007 Phys. Rev. Lett. 99 143003
[14]	Divayana Y, Sun X W 2008 Org. Electron. 9 136
[15]	Divayana Y, Sun X W 2009 Org. Electron. 10 320
[16]	Divayana Y, Sun X W 2011 Org. Electron. 12 1
[17]	Chen P, Zhao L, Duan Y, Cheng G, Zhao Y, Liu S Y 2011 Acta Phys. Sin. 60 097203 (in Chinese) [陈平, 赵理, 段羽, 程刚, 赵毅, 刘式墉 2011 物理学报 60 097203]
[18]	Kawamura Y, Brooks J, Brown J J, Sasabe H, Adachi C 2006 Phys. Rev. Lett. 96 017404

[1]	续卓, 郭竞渊, 熊正烨, 唐强, 高沐. 掺Tm³⁺和Tb³⁺的LiMgPO₄磷光体的发光光谱与能量转移. 物理学报, 2021, 70(16): 167801. doi: 10.7498/aps.70.20210357
[2]	肖心明, 朱龙山, 关宇, 华杰, 王洪梅, 董贺, 汪津. 低效率滚降、发光颜色稳定的磷光白色有机电致发光器件. 物理学报, 2020, 69(4): 047202. doi: 10.7498/aps.69.20191594
[3]	秦亚强, 陈瑞云, 石莹, 周海涛, 张国峰, 秦成兵, 高岩, 肖连团, 贾锁堂. 共轭聚合物单分子构象和能量转移特性研究. 物理学报, 2017, 66(24): 248201. doi: 10.7498/aps.66.248201
[4]	李牧野, 李芳, 魏来, 何志聪, 张俊佩, 韩俊波, 陆培祥. CdTe量子点与罗丹明B水溶液体系下的双光子激发荧光共振能量转移. 物理学报, 2015, 64(10): 108201. doi: 10.7498/aps.64.108201
[5]	莫亚枭, 朴胜春, 张海刚, 李丽. 水平变化波导中的简正波耦合与能量转移. 物理学报, 2014, 63(21): 214302. doi: 10.7498/aps.63.214302
[6]	宁成, 丰志兴, 薛创. Z箍缩驱动动态黑腔中的基本能量转移特征. 物理学报, 2014, 63(12): 125208. doi: 10.7498/aps.63.125208
[7]	何月娣, 徐征, 赵谡玲, 刘志民, 高松, 徐叙瑢. 混合量子点器件电致发光的能量转移研究. 物理学报, 2014, 63(17): 177301. doi: 10.7498/aps.63.177301
[8]	袁强, 魏晓峰, 张小民, 张鑫, 赵军普, 黄文会, 胡东霞. 基于受激布里渊散射能量转移的冲击点火激光技术研究. 物理学报, 2012, 61(11): 114207. doi: 10.7498/aps.61.114207
[9]	刘世炳, 刘院省, 何润, 陈涛. 纳秒激光诱导铜等离子体中原子激发态 5s' 4D7/2的瞬态特性研究. 物理学报, 2010, 59(8): 5382-5386. doi: 10.7498/aps.59.5382
[10]	王军转, 石卓琼, 娄昊楠, 章新栾, 左则文, 濮林, 马恩, 张荣, 郑有炓, 陆昉, 施毅. 掺铒Si/Al2O3多层结构中结晶形态对1.54 μm发光的影响. 物理学报, 2009, 58(6): 4243-4248. doi: 10.7498/aps.58.4243
[11]	徐登. 有机盐掺杂聚合物微腔的受激发射特性研究（已撤稿）. 物理学报, 2009, 58(4): 2781-2784. doi: 10.7498/aps.58.2781
[12]	张丽娟, 华玉林, 吴晓明, 张国辉, 王宇, 印寿根. 同时掺杂磷光和荧光染料的白色有机电致发光器件性能研究. 物理学报, 2008, 57(3): 1913-1917. doi: 10.7498/aps.57.1913
[13]	沈涵, 刘杰, 陈志峰, 黄锦汪, 沈勇, 王惠, 计亮年. 卟啉和钌二元体的超快能量转移. 物理学报, 2008, 57(11): 7354-7359. doi: 10.7498/aps.57.7354
[14]	徐登, 叶莉华, 崔一平, 奚俊, 李丽, 王琼. 基于有机染料盐掺杂薄膜体系的能量转移及光致发光特性研究. 物理学报, 2008, 57(5): 3267-3270. doi: 10.7498/aps.57.3267
[15]	武春红, 刘彭义, 侯林涛, 李艳武. 磷光染料掺杂有机分子发光的能量转移研究. 物理学报, 2008, 57(11): 7317-7321. doi: 10.7498/aps.57.7317
[16]	宋淑芳, 赵德威, 徐征, 徐叙瑢. 有机多层量子阱的能量转移. 物理学报, 2007, 56(6): 3499-3503. doi: 10.7498/aps.56.3499
[17]	王思胜, 孔蕊弘, 田振玉, 单晓斌, 张允武, 盛六四, 王振亚, 郝立庆, 周士康. Ar?NO团簇的同步辐射光电离研究. 物理学报, 2006, 55(7): 3433-3437. doi: 10.7498/aps.55.3433
[18]	张鹏, 周印华, 刘秀芬, 田文晶, 李敏, 张国. PVK:DBVP掺杂体系的能量转移及发光性质的研究. 物理学报, 2006, 55(10): 5494-5498. doi: 10.7498/aps.55.5494
[19]	于春雷, 戴世勋, 周刚, 张军杰, 胡丽丽, 姜中宏. 掺铒碲酸盐玻璃中的浓度猝灭机理研究. 物理学报, 2005, 54(8): 3894-3899. doi: 10.7498/aps.54.3894
[20]	冯志芳, 王义全, 许兴胜, 江少林, 郝伟, 程丙英, 张道中. 光子晶体中双通道之间能量的转移. 物理学报, 2004, 53(1): 62-65. doi: 10.7498/aps.53.62

计量

文章访问数: 7178
PDF下载量: 934
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

搜索

留言板