Alq3/HAT-CN叠层电致发光器件的激子调控机制探究

作者：李万娇; 关云霞^*; 保希; 王成; 宋家一; 徐爽; 彭柯敖; 陈丽佳; 牛连斌^*

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 72(21): 316-327.

• 叠层有机电致发光器件
• 中间连接层
• 系间窜越
• 三重态与电荷湮灭

叠层有机电致发光器件(organic electroluminescent device,OLED)因寿命长和电流效率高等优点引起广泛关注.本文利用Alq3/HAT-CN作为中间连接层制备了双发光单元叠层OLED,对其光电性能和激子调控机制探究.结果表明,在80 mA/cm2电流密度下,叠层OLED的亮度(11189.86 cd/m2)和效率(13.85 cd/A)达到了单发光单元OLED (亮度和效率分别为4007.14 cd/m2和5.00 cd/A)的2.7倍.在室温下,磁场诱导极化子对发生系间窜越(intersystem crossing,ISC),增加三重态激子(triplet exciton,T1)浓度,促进电荷散射,使磁电致发光(magneto-electroluminescence,MEL)低磁场快速增加和高磁场缓慢上升.当固定电流,Alq3/HATCN器件中未复合的电荷较少,导致T1与电荷湮灭(triplet-charge annihilation,TQA)减弱,致使MEL上升幅度最小.随电流增大,T1浓度升高使TQA增强而ISC减弱.降低温度,电荷减弱,T1浓度增大,使T1湮灭(triplet-triplet annihilation,TTA)增强.因此,通过改变注入电流和温度可调控T1的浓度,进而影响ISC,TQA和TTA的强弱,导致直接发光的单重态激子数量的增加,最终引起叠层OLED发光效率的提高.总之,本工作有助于深入理解小分子叠层OLED发光机制,对探明其光电性能提高的机理具有重要意义.

• 单位
  电子工程学院; 重庆师范大学