[发明专利]一种三重态激子扩散长度和能量转移长度的测量方法

说明书

                        技术领域

本发明涉及发光显示材料与元器件领域，具体是指一种三重态激子扩散长度和能量转移长度的测量方法。

                        背景技术

有机发光器件或称有机发光二极管(OLED)是一种高亮度、宽视觉、全固化的电极发光二极管，它与液晶显示器(LCD)相比具有如下优点：(1)OLED的发光效率高、亮度大；(2)有机发光材料众多、价廉，且易大规模、大面积生产，实现超薄、大面积平板显示；(3)发光颜色从红外到紫外，覆盖整个可见光，方便实现全彩色显示；(4)有机材料的机械性能良好，易于加工成形；(5)驱动电压低，与半导体集成电路的电压相匹配，使大屏幕平板显示的驱动电路容易实现。

为了进一步提高OLED的发光效率，就必须先提高OLED的内量子效率。传统的采用荧光染料掺杂制备的OLED，虽然可以提高OLED的发光效率，但由于受自旋守恒的量子力学跃迁规律的约束，其最大极限发光的内量子效率为25％。因为1对注入电子、空穴相互束缚，形成总自旋为零的单重态激子的几率为1/4，而形成总自旋为1的三重态激子的几率为3/4，有机半导体的基态自旋为零。按照量子力学跃迁规律，只有单重态激子能向基态跃迁发射光子，三重态激子向基态跃迁被禁止，三重态的激子只能被热耗损掉，不能发射光子，对发光没有贡献。在OLED的发光层中掺杂磷光染料后，由于旋轨作用增强，克服了三重态的激子向单重态的基态跃迁被禁止的限制，能大幅度提高OLED的发光效率。

当在OLED的发光层中掺杂磷光染料以后，被电激发是主体材料小分子或聚合物，而最终发光主要是或完全是掺杂的客体磷光染料分子，这中间必然存在从主体到客体的三重态激子的扩散和能量转移。因此，深入研究OLED中掺杂磷光染料以后的主、客体系统的激子扩散长度和能量转移长度对磷光OLED的设计、材料的选配、器件的优化具有指导意义。然而，如何在掺杂磷光染料以后的OLED中获取三重态激子扩散长度和能量转移长度目前还没有相关的报道。

                    发明内容

本发明的目的在于提供一种对磷光OLED的设计、材料的选配、器件的优化以及发光效率的提高都具有重要的指导意义的三重态激子扩散长度和能量转移长度的测量方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种三重态激子扩散长度和能量转移长度的测量方法，包括以下步骤：

a、按照阳极、空穴传输层、主体材料及荧光染料层、主体材料层、主体材料及磷光染料层、电子传输层、阴极的顺序，制作不同厚度的主体材料层的磷光有机发光二极管，其中，所述的主体材料及荧光染料层为复合区，所述的主体材料层为空间隔离层，所述的主体材料及磷光染料层为发光层；

b、按照阳极、空穴传输层、主体材料及荧光染料层、主体材料及磷光染料层、电子传输层、阴极的顺序，制作不同厚度的主体材料及磷光染料层的磷光有机发光二极管，其中，所述的主体材料及荧光染料层为复合区，所述的主体材料及磷光染料层为发光层；

c、使用步骤a所制作的不同厚度的主体材料层的磷光有机发光二极管，在相同电流密度的驱动下，分别检测每个磷光有机发光二极管的磷光染料分子的发射强度，记录发射强度及复合区厚度的数值，得出两者近似为线性减小的关系，并延长实验曲线，当磷光染料分子的发射强度降为零时，这时空间隔离层的厚度就是三重态激子的扩散长度；

d、使用步骤b所制作的不同厚度的主体材料及磷光染料层的磷光有机发光二极管，在相同电流密度的驱动下，分别检测每个磷光有机发光二极管的磷光染料分子的发射强度，记录发射强度及发光层厚度的数值，得出两者为指数上升的关系，当磷光染料分子的发射强度不再随着发光层厚度的增加而增加时，这时的发光层的厚度近似为三重态激子的能量转移长度。

所述步骤a中的主体材料层厚度为Xnm，所述电子传输层的厚度为40-Xnm，所述X的取值范围是：0≤X≤40。

所述步骤b中的复合区的厚度为Ynm，所述发光层的厚度为50-Ynm，所述Y的取值范围是：0≤Y≤50。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本发明对磷光有机发光二极管的设计、材料的选配、器件的优化以及发光效率的提高都有着重要的指导意义；

(2)本发明有利于高效磷光有机发光二极管的模型建立；

(3)有利于推动高效有机发光二极管产业化进程。

                     附图说明

图1是本发明测量三重态激子扩散长度时的磷光有机发光二极管结构示意图；