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物理化学学报  2017, Vol. 33 Issue (5): 1057-1064    DOI: 10.3866/PKU.WHXB201702161
论文     
基于激子和电致激基复合物双重发光的白光OLED
檀康明1,闫敏楠1,王英男1,解令海1,钱妍1,*(),张宏梅1,*(),黄维1,2,*()
1 南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地和信息材料与纳米技术研究院,先进生物与化学制造协同创新分中心,南京210023
2 南京工业大学柔性电子重点实验室和先进材料研究院,先进生物与化学制造协同创新中心,南京211816
White Organic Light-Emitting Diodes Based on Exciton and Electroplex Dual Emissions
Kang-Ming TAN1,Min-Nan YAN1,Ying-Nan WANG1,Ling-Hai XIE1,Yan QIAN1,*(),Hong-Mei ZHANG1,*(),Wei HUANG1,2,*()
1 Key Laboratory for Organic Electronics and Information Displays & Institute of Advanced Materials, Jiangsu National Synergistic Innovation Center for Advanced Materials, Nanjing University of Posts & Telecommunications, Nanjing 210023, P. R. China
2 Key Laboratory of Flexible Electronics & Institute of Advanced Materials, Jiangsu National Synergistic Innovation Center for Advanced Materials, Nanjing Tech University, Nanjing 211816, P. R. China
 全文: PDF(1263 KB)   HTML 输出: BibTeX | EndNote (RIS) |
摘要:

基于四苯基乙烯衍生物设计合成了两种蓝光材料TPE-4Br和TPE-3Br,并将其作为有机发光二极管(OLED)器件的发光层,研究发现其可与合适的邻层(空穴传输层/电子传输层)形成电致激基复合物。利用材料的本征激子发光及其电致激基复合物发光,可以得到理想的白光电致发光。将TPE-4Br和TPE-3Br掺杂于mCP中作为发光层,以TAPC和TmPyPB分别作为空穴传输层和电子传输层分别制备器件A和器件B,所得器件在操作电压为9 V时的色坐标分别为(0.32,0.33)和(0.31,0.34)。其中器件B的最大亮度和最大电流效率分别为364.66 cd·m-2与0.79 cd·A-1

关键词: 白光有机发光二极管电致激基复合物四苯基乙烯固态发光    
Abstract:

Two new blue-light-emitting materials based on tetraphenylethylene (TPE), TPE-4Br, and TPE-3Br have been designed and synthesized. They have been used as emitting materials in organic light-emitting diodes (OLEDs) and have been found to form electroplex with an appropriate neighboring hole or electron transporting layer. Using the intrinsic local exciton emission and electroplex emission, desirable white electroluminescence has been obtained. Using TPE-4Br and TPE-3Br in 1, 3-di (9H-carbazol-9-yl) benzene (mCP) matrix as the emitting layer, 4, 4'-(cyclohexane-1, 1-diyl) bis (N, N-di-p-tolylaniline) (TAPC) and 3, 3'-(5'-(3-(pyridin-3-yl) phenyl)-[1, 1':3', 1"-terphenyl]-3, 3"-diyl) dipyridine (TmPyPB) as the hole and electron transporting layers, respectively, Device A and Device B have been fabricated with the corresponding CIE coordinates of (0.32, 0.33) and (0.31, 0.34) at 9 V. Device B showed the maximum luminance of 364.66 cd·m-2 and the maximum current efficiency of 0.79 cd·A-1.

Key words: White organic light-emitting diode    Electroplex    Tetraphenylethene    Solid state emission
收稿日期: 2016-12-14 出版日期: 2017-02-16
中图分类号:  O649  
基金资助: 国家重大科学研究计划(973计划)(2012CB723402);先进生物与化学制造协同创新中心(国家级2011协同创新中心);江苏高校优势学科建设工程(YX03001);江苏省有机电子和信息显示协同创新中心,国家自然科学基金(21373114);江苏省有机电子和信息显示协同创新中心,国家自然科学基金(21573111);江苏省有机电子和信息显示协同创新中心,国家自然科学基金(61674081);江苏省有机电子和信息显示协同创新中心,国家自然科学基金(51333007);江苏省“六大人才高峰”创新人才团队(XCL-CXTD-009);江苏省青蓝工程、南京邮电大学“1311”人才项目
通讯作者: 钱妍,张宏梅,黄维     E-mail: iamyqian@njupt.edu.cn;iamhmzhang@njupt.edu.cn;iamwhuang@njupt.edu.cn
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檀康明
闫敏楠
王英男
解令海
钱妍
张宏梅
黄维

引用本文:

檀康明,闫敏楠,王英男,解令海,钱妍,张宏梅,黄维. 基于激子和电致激基复合物双重发光的白光OLED[J]. 物理化学学报, 2017, 33(5): 1057-1064.

Kang-Ming TAN,Min-Nan YAN,Ying-Nan WANG,Ling-Hai XIE,Yan QIAN,Hong-Mei ZHANG,Wei HUANG. White Organic Light-Emitting Diodes Based on Exciton and Electroplex Dual Emissions. Acta Physico-Chimica Sinca, 2017, 33(5): 1057-1064.

链接本文:

http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB201702161        http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2017/V33/I5/1057

图1  TPE-4Br和TPE-3Br的合成路线
图2  实验中所用有机材料分子的化学结构式和OLED器件的结构图
图3  TPE-4Br和TPE-3Br薄膜的归一化吸收和发射光谱
图4  TPE-4Br和TPE-3Br的循环伏安图
图5  TPE-4Br和TPE-3Br的热重分析(TGA)曲线(a)和差示扫描量热法(DSC)曲线(b)
图6  器件1-6在9 V时归一化电致发光光谱
图7  器件1-6的轨道能级图
图8  在不同电压时器件A和器件B归一化电致发光光谱
Device CIE (x, y)
8 V 9 V 10 V 11 V 12 V
A (0.29, 0.31) (0.32, 0.33) (0.38, 0.37) (0.38, 0.37) (0.39, 0.38)
B (0.30, 0.33) (0.31, 0.33) (0.34, 0.36) (0.36, 0.36) (0.37, 0.37)
表1  不同操作电压时OLED器件的CIE色坐标
图9  器件A和B的电流密度-电压-亮度曲线(a, b)以及电流效率-亮度曲线(c, d)
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