藍綠色磷光OLED的制備及發光性能

吳昊++孫金嶺++劉艷++朱波

摘 要 本文以藍綠色磷光OLED作為研究對象，以藍綠色磷光染料作為主要摻雜劑，制備了幾種不同的OLED，以此展開實驗，旨在進一步明確藍綠色磷光OLED制備的方式和發光的性能，希望對相關人士提供一定幫助。

【關鍵詞】藍綠色磷光 OLED制備 發光性能

藍綠色磷光OLED是一種通過有機電致發光材料的而制備新一代顯示器件，相關的研究表明，藍綠色磷光OLED就有視角廣、重量輕、制備工藝簡單、成本低廉的優點。相關研究顯示在藍綠色磷光OLED顯示器件中，如果顯示器件發光層中加入了磷光材料，就會使得單線態激子和三線態激子共同發生作用，大大提升OLED中的內量子效率。基于此，本文就通過相關的實驗，著重分析了藍綠色磷光OLED的制備以及發光性能。

1 實驗

1.1 實驗材料

實驗過程中需要用到有機發光材料、MCP、藍綠色磷光配合物（BGIrI）、以及BCP等，以上材料是由長春市阪和科技有限公司提供，ITO玻璃是由深圳南玻集團提供。8-羥基喹啉鋁是由西安瑞聯近代電子材料有限責任公司提供。

1.2 實驗器件的制備

為保證實驗的準確性，要對ITO玻璃進行清洗，首先用丙酮在超聲環境下清洗15分鐘，再用乙醇在超聲環境中清洗10分鐘，最后用氮氣吹干。把吹干的ITO玻璃放置在鍍膜機預處理室中，通等離子轟擊大約20分鐘，把預處理室中的空氣抽空，保證ITO玻璃在真空環境中，通過鍍膜機進展鍍層，同時制備出藍綠色磷光摻雜劑為10%～20%的藍綠色磷光OLED。

以三氧化鉬作為空穴注入層進鍍膜，鍍膜的厚要控制在20nm，NPB作為空穴傳輸層進行鍍膜，鍍膜的厚度要控制在40nm，mCP和藍綠色磷光摻雜劑要作為發光層進行鍍膜，鍍膜的厚度控制在30nm，BCP要作為空穴阻擋層進行鍍膜，鍍膜的的厚度控制在10nm，8-羥基喹啉鋁要作為電子傳輸層進行鍍膜，鍍膜的厚度要控制在20nm，同時把OLED的發光面積控制在1.25cm2左右。

1.3 性能測試

性能測試采用Keithley Source 2400電流-電壓源儀和PR-655光度計構成的測量系統對制備的藍綠色磷光OLED顯示器件的電流、電壓、亮度、電致發光光譜、色坐標進行光電性能綜合測量，為了減少外界因素對性能測試的影響，在測試過程中，要保證所有的器件都沒有封裝，提高檢查的效率，并且要保證整個檢測都是溫室和空氣中進行，從而提高性能測試的準確性。

2 結果與分析

本次研究中得出圖1所示能級結構圖。

2.1 能級分析及空穴阻擋層的設置

在OLED中，電子以及空穴間的負荷率對發光效率有著直接影響，也就是說通過發光層相近區域的功能層中的HUMO以及HOMO能級可以判定是否將空穴以及電子僅設置在發光層。通過圖1可以看出，電子注入層中的Alq3其HOMO能級和mCP（發光層中主體材料）相比，低于mCP的HOMO能級，在5.9eV以下，約為5.8eV左右。此種情況下，如果不增設空穴阻擋層，那么會出現空穴越過傳輸層以及發光層的情況，并和傳輸層中的電子產生復合反應，造成能量損失。因此需要在其中增設空穴阻擋層，且空穴阻擋層的材料HOMO能級要相對較高，才可有效抵御空穴越如到傳輸層的情況。

從圖2可以看出，器件的發光效率會隨著電流密度而發生較大改變，但之后會處在平緩狀態。如果BGIrl的摻雜含量在8%-18%范圍內，發光效率會呈現快速增大的狀態，但在18%-20%的范圍內，發光效率會有所下降，之后會區域平穩。通過上述結論可以看出當磷光燃料所含有的摻雜量位18%左右時，空穴以及電子的注入會逐步平衡，這時所產生的激子輻射躍遷、發光效率均為最大的。本次實驗結果也顯示，在摻雜量在18%左右時，OLED的發光效率最高，為6.2cd/A。

2.2 光譜分析

本次實驗的結果顯示，當在同等電壓狀態時，如果BGIrI摻雜量維持在8-18%范圍時，器件會于綠512nm以及藍488nm處獲取兩個發光最大效率點，此時將會產生最為穩定，且發射較強的藍綠光。

3 結束語

綜上所述，隨著我國科學技術的發展，很多高科技元素被融入到藍綠色磷光OLED很大程度提高了OLED顯示技術效率。且非常輕便，可以折疊比較適合攜帶。本文通過具體的實驗分析了藍綠色磷光OLED的制備以及發光特性，希望能對相關認識提供些許參考幫助。

參考文獻

[1]高淑雅，陳維鉛，呂磊等.藍綠色磷光OLED的制備及發光性能研究[J].光電子.激光，2014（01）：31-35.

[2]郭鑫.基于雙極性主體結構的高效磷光OLED器件研究[D].南京郵電大學，2015.

作者簡介

吳昊（1983-），男，四川省瀘州市人。現為國家知識產權局專利局專利審查協作四川中心助理研究員，博士。研究方向為光伏太陽能、電致發光器件領域的專利審查。

作者單位

國家知識產權局專利局專利審查協作四川中心 四川省成都市 610200