高效长寿命有机蓝色荧光发光器件及其机理研究

有机发光显示与照明开始进入实用化阶段，但获得高效率长寿命的蓝色发光器件仍然是目前的一个急迫任务。同蓝色磷光器件相比，蓝色荧光器件具有较好的稳定性以及在高驱动电流下效率变化较小等优点。在本项目的前期预研实验中，我们以联苯乙烯衍生物掺杂芘衍生物作为发光层，得到了外量子效率可达9%和色度为（0.15，0.28）的高性能蓝光器件。在此基础上，本项目旨在从发光材料选择和器件结构改进两方面来提高器件的发光效率和驱动寿命，探讨通过延迟发光来增强器件发光效率的微观机制。主要进行以下研究：(1)通过在器件中引入电荷转移态混合层来提高单线态激子的产率；(2)通过在发光层中引入芘衍生物作为共掺杂剂来延长器件的驱动寿命；(3)通过测量器件延迟发光的时间分辨特性，获得延迟发光对稳态发光的贡献，分析延迟发光的来源，研制高效率长寿命的高性能蓝色发光器件。本项目将拓展对有机发光机理的认识，加速推进有机发光的商业应用。

项目的研究主要包括（1）采用发光效率较高的双苯并呋喃取代萘制备了发光器件，器件的外量子效率为4.5%，色度为（0.15, 0.07）,荧光-磷光混合白光器件的最大外量子效率和功率转换效率分别为10.7%和25 lm/W。（2）采用BASVBi超薄膜作为发光层制备了蓝色发光器件，当BASVBi的厚度为1 nm时，器件具有最好的外量子效率（3-4%），色度为（0.17,0.30）。在低驱动电流下该类器件的载流子复合区域基本在发光层内,采用（发光材料/空间层）n的发光层结构可以有效地降低在载流子传输层中形成的激发态数目，降低器件效率在高电流密度下的滚降；（3）将几种芘衍生物如1-(2,5-Dimethyl-4-(1-pyrenyl) phenyl)pyrene （DMPPP）, 1-4-(1-pyrenyl) phenyl)pyrene （PPP），3,5-Di(pyren-1-yl)pyridine （Py-1）作为共掺杂剂引入MADN/CBP:TBPe发光层中，研究了加入共掺杂剂对器件发光特性的影响。引入芘衍生物共掺杂剂约10%提高器件的发光效率，器件发光来源于TBPe。但加入芘衍生物共掺杂剂对器件的驱动稳定性产生不利的影响；（4）设计和制备了发光层结构为BASVBi, TBPe or BCzVBi(2-5 nm)/FIrPic (0.5-5 nm)以及Ir(PPZ)(0-5 nm)/ BASVBi, TBPe or BCzVBi(2-5 nm)的器件来研究Ir-化合物的自旋-轨道耦合作用对器件发光效率的影响。加入Ir-化合物层后，器件的发光效率均有一定程度的降低；（5）以不同芘衍生物作为主体材料，BASVBi, TBPe和BCzVB作为发光杂质材料制备了蓝色发光器件，对发光杂质材料的浓度进行了优化。器件的延迟发光来源于三线态-三线态激子湮灭，对稳态发光的贡献约为7-10%。（6）对新型电子注入材料，溶液加工小分子材料器件和热激活延迟发光器件等内容进行了研究.