基于荧光/磷光杂化机制的叠层白光有机电致发光器件结构与机理的研究

White organic light-emitting devices(WOLEDs) have great potential in the applications of solid-state lighting as unique lighting sources for energy saving, environment protection, and visual health. The improvement of device power efficiency and life time is the key to realize these applications. In this proposal, we will study the device structure and operational mechanism of tandem WOLEDs based on fluorescence/phosphorescence hybridization. Using the principle of energy level confinement, the effective separation and efficient recombination of the singlet and triplet excitons in tandem WOLEDs will be intensively investigated. The high power efficiency of WOLEDs will be obtained by the fluorescence/phosphorescence hybridization, and the long life time of WOLEDs will be achieved by the tandem device structure. The correlation between device configuration and device performance of WOLEDs will be clarified. The proposed studies would provide theoretical guidance and technical information for realizing high-performance WOLEDs, which are significant towards practical applications in solid-state lighting and energy saving.

白光有机电致发光器件(WOLEDs)作为新型固态光源，具有节能、环保、健康的特点，在现代照明领域具有极其广阔的应用前景。提高WOLEDs器件的功率效率与工作寿命是实现其应用的关键。本项目拟开展基于荧光/磷光杂化机制的叠层（tandem）WOLEDs器件结构与工作机理的研究，提出以能级限制的新机制作为器件发光单元的设计思想，力求实现单线态激子和三线态激子的有效分离与高效复合。同时，将深入研究杂化机制与叠层结构如何影响WOLEDs效率与寿命这一关键科学问题，从而一方面能通过荧光/磷光杂化机制来实现器件的高功率效率，另一方面能通过设计新颖叠层结构来实现器件的长工作寿命。本项目的研究将为我国发展具有自主知识产权的高性能有机固体光源提供理论指导与技术信息，对节能照明产品的研发和应用具有重要的现实意义。

白光有机电致发光器件（White Organic Light-emitting Device; WOLED）是一种新型的固态光源，在现代照明领域具有极其广阔的应用前景。叠层器件结构可有效提升器件的电流效率和器件寿命，是WOLED最理想的器件结构。本项目主要通过器件结构的创新设计和材料体系的改进，研究影响和提高器件性能的因素和方法。重要研究结果：1) 基于能级限制机制的荧光/磷光杂化白光器件性能大幅度提升；2) 主体材料的双极性载流子迁移率的高低及其能级位置对掺杂体系的器件而言是非常关键的；3) 成功设计了一种杂化的电荷产生层结构，基于此电荷产生层的荧光器件和磷光器件均实现了电流效率的大幅度提升；4) 通过调节发光层的空间电荷分布实现了电致发光光谱的红移和蓝移；5) 界面修饰能有效提升器件的性能。