[01836177]利用下转化方法探索实现OLED照明光源的应用研究

有机半导体电致发光器件（OLED）在近几年的显示领域有了长足的进展。其新的目标是实现有巨大节能潜力的有机半导体固态照明光源（SSL）,且相比传统的无机LED有明显优势。本项目将在原有的工作基础上,经国际合作对利用波长转换方法实现OLED照明光源中的关键问题（如：获得高性能的蓝光激发光源、光谱匹配且高荧光效率的色彩转换材料以及稳定、长寿命的大面积发光器件）进行基础研究并有所突破,显示其作为SSL的可能与优势。 本项目利用波长转换方法（即用发蓝色的电致发光光源激发色彩转换膜（CCF）而获得橙/红色发光进而与光源中另一部分蓝光混色后实现白光发射的器件）,克服了传统白光OLED中多发光层叠加的复杂制备工艺及重复性差等缺点。项目通过构建p/n异质结构的双蓝光发射层、引入载流子缓冲层和量子阱结构等措施有效调节两种载流子的平衡和复合,拓宽了激子的复合区域,大幅提高了蓝光激发光源的发光亮度和效率,进而通过匹配合适的色彩转换膜,制备出结构新颖、高效、大尺寸的白光OLED器件。具体的成果和创新内容如下： 1. 应用高效蓝光材料及新颖器件结构提高器件发光性能。 我们选择择了一种高效的蓝色荧光材料（N-BDAVBi）,通过设计新颖的双蓝光发射层结构,此类器件的性能得到了大幅的提高。器件在2.0 mA/cm2下,其电流效率为18.99 cd/A（流明效率:20lm/W）, 在14V下最高亮度为40040 cd/m2。 2.探索了另外一种高效的蓝色荧光材料DNCA,并利用此材料首次制备出了p/n异质结构的双蓝光发射层器件。p/n异质结能够很好地调节载流子在两个发光层中的分布,实现电子与空穴的平衡复合。且此结构同样拓宽了激子的复合区域,从而实现了器件性能的大大提高。3.通过分析蓝光发光材料的载流子迁移率,我们发现通过引入载流子缓冲层能够层能够改善发光区域中电子和空穴的不平衡问题,使得器件的效率能够进一步提升。 4.首次将制备的高效蓝光OLED结合DCJTB色彩转换膜（分别采用真空蒸镀和旋涂甩膜两种不同的工艺制备）,实现高效的纯白光发射。当驱动电压从6V增加到11V时,色彩转换膜的厚度为170 nm时得到的白光器件的CIE色坐标仅从（0.36, 0.34）变化到（0.32, 0.32）,而且在8V时器件的色坐标为（0.34, 0.33）,几乎与白光等能点（0.33, 0.33）重合,表现出了优越的色纯度。 5.此外,我们还探索了在PET衬底上利用波长转换方法来实现柔性白光OLED的工作。 6.用自创的“电刻法”对大面积ITO电极进行“分割”,避免了用光刻腐蚀等工艺时,对ITO表面的损伤,且将分割成的各个单元并联后,可得到大面积均匀的发光。 项目在执行过程中,共发表高质量的科学论文10篇 （其中国外杂志3篇,被SCI收录9篇,EI收录1篇）,获得专利授权1项并已成功转让。项目对于本市的电子信息行业在固态照明光源及平板显示新兴产业的培育都有积极的推动作用。