关于新型蓝光OLED材料和器件的分析

丁钰丰

摘 要 对于电致发光技术而言，可在多方面得到应用，比如有机固体激光器，最近几年以来得到较快发展，整体上实现了三基色发光。对于绿色材料而言，发展是最快的，在商业方面，得到了广泛的使用，然而对于蓝色与红色材料而言，仍然存在诸多的问题，尤其是在高效率以及稳定性方面，蓝光材料有着更大的挑战。本文对蓝光金属络合物与聚芴衍生物进行了分析，对基激复合态发光进行了探讨。

关键词 金属络合物;基激复合态发光;聚芴衍生物;OLED材料器件

引言

对于有机电致发光而言，其有着较好的应用前景，在超薄显示器方面，将逐步取代液晶，进而成为主力军，相比于超薄显示器而言，有机电致发光有着显著的优势，比如视角较大、电压较低以及主动发光等，在有机固体激光器方面，电致发光材料得到了很好的使用。

1蓝光金属络合物

在实现蓝光OLED的材料中，金属络合物是主要材料，有诸多蓝光络合物被提到，比如喹啉铝。通过近期实验表明，喹啉锂（LMMq）是较好的蓝光材料，对于LMMq的制备而言，是经过络合反应而得的，反应产物主要是喹啉以及氢氧化锂。器件制备：将ITO玻璃视为阳极，在正式使用ITO玻璃之前，需经过一系列的处理，比如去离子水以及丙酮超声波处理等，之后采用氮气将玻璃吹干，要求具有一定的洁净度。借助于旋涂技术，针对ITO玻璃，在其上方形成空穴传输层，厚度大小为50纳米。之后利用真空热来进行蒸发，针对PDA IPB薄膜，在其上方形成LMMq膜，厚度大小也为50纳米，在该器件中，对于LMMq而言，不但是电子传输材料，同时也是发光体。最终通过银和镁的共蒸，进而可促使阴极形成，厚度大小为500纳米。器件有着一定的电致发光性能，外加电压不但与发光亮度有关，而且能影响注入电流密度，当外加电压变大时，两者随之增大。对于启动电压而言，其数值为6.8伏特，当发光亮度达到最大时，可超过每平方米8000cd。针对8-羟基喹啉，由于其甲基的作用，该甲基主要源于2位以及3位，在电致发光光谱方面，相对于喹啉锂（Lip），LMMq发生了蓝移，色度更加趋近于标准蓝光。如图1所示为电致发光光谱，在发光峰值波长方面，LMMq达到了4562纳米，Lip得到了476纳米。通过实验得知，LMMq是非常好的蓝光材料[1]。

2聚芴衍生物

对于聚芴衍生物而言，简称是PF，其有着较好的发光性能，在荧光量子产率方面，可达到百分之六十左右，因此人们更加关注聚芴的制备，而且在聚芴OLED方面，也得到了人们的重视。对于聚芴衍生物而言，其也是一种有机聚合物，当然也存在不足，比如热稳定性不高、导电性不够理想等，而且难以解决发光峰红移问题。基于此，设计了一种聚芴化合物，其简称位PDEA，该化合物属于树枝状的，在共聚方面，将三苯胺视为对象。通过结果得知，针对材料与器件，树枝状分子结构皆能提高两者的热稳定性，在很大程度上，针对聚芴衍生物，能对其的聚集进行抑制，进而促使发光色纯度得到改善。另外，对于三苯胺来讲，其实质是一种基团，而且有着较好的空穴传导能力，由此在量子效率方面，相对于聚芴衍生物，PDFA器件提高了一倍。

为了更好对比，采用一样的方法，来对线性聚芴进行合成，线性聚芴的简称为PDF。在电致发光器件制备方面，针对枝化与线性聚芴，将两者依次作为发光材料，制备方法同上述。以镁银为阴极，将ITO玻璃视为阳极，分别作为发光器件，以及空穴传输材料，针对线性聚芴以及聚芴化合物，将两者依次涂抹于ITO，之后对BCP进行真空蒸镀，BCP是菲绕啉的简称，通过这样的方式，在提供阻挡空穴的同时，也能提升电子注入。在对器件结构进行优化之后，比如对膜厚进行适当的调整;对于阴极的选取，优先选取低功函数金属等，在此基础上，在提高器件发光亮度的同时，也能提高发光效率[2]。

3基激复合态发光

经过缩合反应，可促使DTFD的合成，如图2所示为化学结构图。针对DTFD，通过其HOMO能级来测量-5.3ev，通过其LUMO能级来测量-2.0ev。图3不仅表示了器件能级图，同时也表示了各层厚度。当存在外加电压的情况下，器件出现蓝色荧光，电压越大，亮度就越大，两者呈正比例关系，当启动电压为4伏特时，亮度达到最大，为每平方米400cd。对于发光峰值而言，其波长大概为480纳米，相比于材料荧光光谱，电致发光光谱存在极大的不同。在经过分析之后得知，对于电致发光而言，主要源于基激复合态失活。当注入DTFD空穴的時候，会遭受PBD层阻挡，进而在两者的界面上出现聚集，同理可知，在注入PBD电子的时候，会遭受DTFD层阻挡，进而也会在界面上出现聚集。在此基础上，促使基激复合态得以形成。通过实验得知，在该器件中，对于基激复合态而言，是落于蓝光区的，在蓝光光源方面，此器件具有一定的适用性。

目前，对于OEL材料而言，在诸多方面，取得了较大的进展，比如荧光与磷光材料，以及金属络合物等，而且在很大程度上，实现了三原色发光，也就是红光、绿光以及蓝光。然而，在潜力材料以及实用价值方面，仍然是相当有限的，尤其是在有机材料方面，需加大研发力度。对于绿色材料而言，发展是最快的，在商业化实用方面，能满足一定程度的要求，然而对于蓝色与红色材料而言，存在较多的问题，在实际应用方面，还需经历一段的路程。

4结束语

通过以上的分析可以得知，将ITO玻璃视为阳极，在正式使用ITO玻璃之前，需经过一系列的处理，之后采用氮气将玻璃吹干，要求氮气具有一定的洁净度;外加电压不但与发光亮度有关，而且能影响注入电流密度，当外加电压变大时，两者随之增大;针对材料与器件，树枝状分子结构皆能提高两者的热稳定性，针对聚芴衍生物，能对其的聚集进行抑制，进而促使发光色纯度得到改善;选取低功函数金属，在提高器件发光亮度的同时，也能提高发光效率。

参考文献

[1] 刘高文.新型双极性主体材料的合成及其蓝光OLED器件[D].南京：南京邮电大学，2018.

[2] 陈志坚，李福山，龚旗煌.新型蓝光OLED材料和器件[J].发光学报，2017（6）：743-747.