蓝绿色磷光OLED的制备及发光性能

吴昊++孙金岭++刘艳++朱波

摘 要 本文以蓝绿色磷光OLED作为研究对象，以蓝绿色磷光染料作为主要掺杂剂，制备了几种不同的OLED，以此展开实验，旨在进一步明确蓝绿色磷光OLED制备的方式和发光的性能，希望对相关人士提供一定帮助。

【关键词】蓝绿色磷光 OLED制备 发光性能

蓝绿色磷光OLED是一种通过有机电致发光材料的而制备新一代显示器件，相关的研究表明，蓝绿色磷光OLED就有视角广、重量轻、制备工艺简单、成本低廉的优点。相关研究显示在蓝绿色磷光OLED显示器件中，如果显示器件发光层中加入了磷光材料，就会使得单线态激子和三线态激子共同发生作用，大大提升OLED中的内量子效率。基于此，本文就通过相关的实验，着重分析了蓝绿色磷光OLED的制备以及发光性能。

1 实验

1.1 实验材料

实验过程中需要用到有机发光材料、MCP、蓝绿色磷光配合物（BGIrI）、以及BCP等，以上材料是由长春市阪和科技有限公司提供，ITO玻璃是由深圳南玻集团提供。8-羟基喹啉铝是由西安瑞联近代电子材料有限责任公司提供。

1.2 实验器件的制备

为保证实验的准确性，要对ITO玻璃进行清洗，首先用丙酮在超声环境下清洗15分钟，再用乙醇在超声环境中清洗10分钟，最后用氮气吹干。把吹干的ITO玻璃放置在镀膜机预处理室中，通等离子轰击大约20分钟，把预处理室中的空气抽空，保证ITO玻璃在真空环境中，通过镀膜机进展镀层，同时制备出蓝绿色磷光掺杂剂为10%～20%的蓝绿色磷光OLED。

以三氧化钼作为空穴注入层进镀膜，镀膜的厚要控制在20nm，NPB作为空穴传输层进行镀膜，镀膜的厚度要控制在40nm，mCP和蓝绿色磷光掺杂剂要作为发光层进行镀膜，镀膜的厚度控制在30nm，BCP要作为空穴阻挡层进行镀膜，镀膜的的厚度控制在10nm，8-羟基喹啉铝要作为电子传输层进行镀膜，镀膜的厚度要控制在20nm，同时把OLED的发光面积控制在1.25cm2左右。

1.3 性能测试

性能测试采用Keithley Source 2400电流-电压源仪和PR-655光度计构成的测量系统对制备的蓝绿色磷光OLED显示器件的电流、电压、亮度、电致发光光谱、色坐标进行光电性能综合测量，为了减少外界因素对性能测试的影响，在测试过程中，要保证所有的器件都没有封装，提高检查的效率，并且要保证整个检测都是温室和空气中进行，从而提高性能测试的准确性。

2 结果与分析

本次研究中得出图1所示能级结构图。

2.1 能级分析及空穴阻挡层的设置

在OLED中，电子以及空穴间的负荷率对发光效率有着直接影响，也就是说通过发光层相近区域的功能层中的HUMO以及HOMO能级可以判定是否将空穴以及电子仅设置在发光层。通过图1可以看出，电子注入层中的Alq3其HOMO能级和mCP（发光层中主体材料）相比，低于mCP的HOMO能级，在5.9eV以下，约为5.8eV左右。此种情况下，如果不增设空穴阻挡层，那么会出现空穴越过传输层以及发光层的情况，并和传输层中的电子产生复合反应，造成能量损失。因此需要在其中增设空穴阻挡层，且空穴阻挡层的材料HOMO能级要相对较高，才可有效抵御空穴越如到传输层的情况。

从图2可以看出，器件的发光效率会随着电流密度而发生较大改变，但之后会处在平缓状态。如果BGIrl的掺杂含量在8%-18%范围内，发光效率会呈现快速增大的状态，但在18%-20%的范围内，发光效率会有所下降，之后会区域平稳。通过上述结论可以看出当磷光燃料所含有的掺杂量位18%左右时，空穴以及电子的注入会逐步平衡，这时所产生的激子辐射跃迁、发光效率均为最大的。本次实验结果也显示，在掺杂量在18%左右时，OLED的发光效率最高，为6.2cd/A。

2.2 光谱分析

本次实验的结果显示，当在同等电压状态时，如果BGIrI掺杂量维持在8-18%范围时，器件会于绿512nm以及蓝488nm处获取两个发光最大效率点，此时将会产生最为稳定，且发射较强的蓝绿光。

3 结束语

综上所述，随着我国科学技术的发展，很多高科技元素被融入到蓝绿色磷光OLED很大程度提高了OLED显示技术效率。且非常轻便，可以折叠比较适合携带。本文通过具体的实验分析了蓝绿色磷光OLED的制备以及发光特性，希望能对相关认识提供些许参考帮助。

参考文献

[1]高淑雅，陈维铅，吕磊等.蓝绿色磷光OLED的制备及发光性能研究[J].光电子.激光，2014（01）：31-35.

[2]郭鑫.基于双极性主体结构的高效磷光OLED器件研究[D].南京邮电大学，2015.

作者简介

吴昊（1983-），男，四川省泸州市人。现为国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心助理研究员，博士。研究方向为光伏太阳能、电致发光器件领域的专利审查。

作者单位

国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心 四川省成都市 610200