[發(fā)明專利]一種三重態(tài)激子擴散長度和能量轉(zhuǎn)移長度的測量方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710032263.0
• 申請日: 2007-12-07
• 公開（公告）號: CN101183654A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉彭義;武春紅;吳敬;張靖磊
• 申請（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L51/56;G01R31/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳燕嫻

????????????????????????技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)光顯示材料與元器件領(lǐng)域，具體是指一種三重態(tài)激子擴散長度和能量轉(zhuǎn)移長度的測量方法。

????????????????????????背景技術(shù)

有機發(fā)光器件或稱有機發(fā)光二極管(OLED)是一種高亮度、寬視覺、全固化的電極發(fā)光二極管，它與液晶顯示器(LCD)相比具有如下優(yōu)點：(1)OLED的發(fā)光效率高、亮度大；(2)有機發(fā)光材料眾多、價廉，且易大規(guī)模、大面積生產(chǎn)，實現(xiàn)超薄、大面積平板顯示；(3)發(fā)光顏色從紅外到紫外，覆蓋整個可見光，方便實現(xiàn)全彩色顯示；(4)有機材料的機械性能良好，易于加工成形；(5)驅(qū)動電壓低，與半導(dǎo)體集成電路的電壓相匹配，使大屏幕平板顯示的驅(qū)動電路容易實現(xiàn)。

為了進一步提高OLED的發(fā)光效率，就必須先提高OLED的內(nèi)量子效率。傳統(tǒng)的采用熒光染料摻雜制備的OLED，雖然可以提高OLED的發(fā)光效率，但由于受自旋守恒的量子力學(xué)躍遷規(guī)律的約束，其最大極限發(fā)光的內(nèi)量子效率為25％。因為1對注入電子、空穴相互束縛，形成總自旋為零的單重態(tài)激子的幾率為1/4，而形成總自旋為1的三重態(tài)激子的幾率為3/4，有機半導(dǎo)體的基態(tài)自旋為零。按照量子力學(xué)躍遷規(guī)律，只有單重態(tài)激子能向基態(tài)躍遷發(fā)射光子，三重態(tài)激子向基態(tài)躍遷被禁止，三重態(tài)的激子只能被熱耗損掉，不能發(fā)射光子，對發(fā)光沒有貢獻。在OLED的發(fā)光層中摻雜磷光染料后，由于旋軌作用增強，克服了三重態(tài)的激子向單重態(tài)的基態(tài)躍遷被禁止的限制，能大幅度提高OLED的發(fā)光效率。

當(dāng)在OLED的發(fā)光層中摻雜磷光染料以后，被電激發(fā)是主體材料小分子或聚合物，而最終發(fā)光主要是或完全是摻雜的客體磷光染料分子，這中間必然存在從主體到客體的三重態(tài)激子的擴散和能量轉(zhuǎn)移。因此，深入研究OLED中摻雜磷光染料以后的主、客體系統(tǒng)的激子擴散長度和能量轉(zhuǎn)移長度對磷光OLED的設(shè)計、材料的選配、器件的優(yōu)化具有指導(dǎo)意義。然而，如何在摻雜磷光染料以后的OLED中獲取三重態(tài)激子擴散長度和能量轉(zhuǎn)移長度目前還沒有相關(guān)的報道。

????????????????????發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種對磷光OLED的設(shè)計、材料的選配、器件的優(yōu)化以及發(fā)光效率的提高都具有重要的指導(dǎo)意義的三重態(tài)激子擴散長度和能量轉(zhuǎn)移長度的測量方法。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種三重態(tài)激子擴散長度和能量轉(zhuǎn)移長度的測量方法，包括以下步驟：

a、按照陽極、空穴傳輸層、主體材料及熒光染料層、主體材料層、主體材料及磷光染料層、電子傳輸層、陰極的順序，制作不同厚度的主體材料層的磷光有機發(fā)光二極管，其中，所述的主體材料及熒光染料層為復(fù)合區(qū)，所述的主體材料層為空間隔離層，所述的主體材料及磷光染料層為發(fā)光層；

b、按照陽極、空穴傳輸層、主體材料及熒光染料層、主體材料及磷光染料層、電子傳輸層、陰極的順序，制作不同厚度的主體材料及磷光染料層的磷光有機發(fā)光二極管，其中，所述的主體材料及熒光染料層為復(fù)合區(qū)，所述的主體材料及磷光染料層為發(fā)光層；

c、使用步驟a所制作的不同厚度的主體材料層的磷光有機發(fā)光二極管，在相同電流密度的驅(qū)動下，分別檢測每個磷光有機發(fā)光二極管的磷光染料分子的發(fā)射強度，記錄發(fā)射強度及復(fù)合區(qū)厚度的數(shù)值，得出兩者近似為線性減小的關(guān)系，并延長實驗曲線，當(dāng)磷光染料分子的發(fā)射強度降為零時，這時空間隔離層的厚度就是三重態(tài)激子的擴散長度；

d、使用步驟b所制作的不同厚度的主體材料及磷光染料層的磷光有機發(fā)光二極管，在相同電流密度的驅(qū)動下，分別檢測每個磷光有機發(fā)光二極管的磷光染料分子的發(fā)射強度，記錄發(fā)射強度及發(fā)光層厚度的數(shù)值，得出兩者為指數(shù)上升的關(guān)系，當(dāng)磷光染料分子的發(fā)射強度不再隨著發(fā)光層厚度的增加而增加時，這時的發(fā)光層的厚度近似為三重態(tài)激子的能量轉(zhuǎn)移長度。

所述步驟a中的主體材料層厚度為Xnm，所述電子傳輸層的厚度為40-Xnm，所述X的取值范圍是：0≤X≤40。

所述步驟b中的復(fù)合區(qū)的厚度為Ynm，所述發(fā)光層的厚度為50-Ynm，所述Y的取值范圍是：0≤Y≤50。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果：

(1)本發(fā)明對磷光有機發(fā)光二極管的設(shè)計、材料的選配、器件的優(yōu)化以及發(fā)光效率的提高都有著重要的指導(dǎo)意義；

(2)本發(fā)明有利于高效磷光有機發(fā)光二極管的模型建立；

(3)有利于推動高效有機發(fā)光二極管產(chǎn)業(yè)化進程。

?????????????????????附圖說明

圖1是本發(fā)明測量三重態(tài)激子擴散長度時的磷光有機發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖；