论文部分内容阅读
光学仿真软件，是一种有力的工程设计和科学研究工具，软件仿真工作可以完成结构设计、模型仿真等各种工作，从而大幅度地缩减实际实验工作量。有机电致发光器件（Organic light-emitting devices, OLED）具有轻、薄、可弯曲、自发光和宽视角等优点，在显示和照明领域具有广泛的应用前景，但是OLED仿真软件，尤其是针对磷光OLED的仿真软件，至今非常缺乏。本文以铱配合物（tbt）2Ir（acac）为分子探针，对磷光OLED器件进行软件设计和光学仿真，并对仿真结果进行了分析；通过对比实验结果与软件仿真，验证了仿真结果的可靠性和准确性。主要内容为：1．根据铱配合物（tbt）2Ir（acac）磷光发光的独特性质，例如三线态发光，引入激子能量传递系数a1和a2，给出了磷光OLED仿真软件的总体设计方案，以及光学仿真程序设计流程图；2．对铱配合物（tbt）2Ir（acac）黄色磷光材料进行了本征性能表征，配制（tbt）2Ir（acac）在不同浓度下的溶液，测试在溶液和薄膜状态下的光致发光光谱和紫外-可见光吸收光谱。以此，提取了铱配合物（tbt）2Ir（acac）磷光材料的相关物理参数，例如三线态能级（磷光材料的独特参数）、发光波峰、能带宽度等；3．根据仿真功能和目标，设计流程图，完成针对铱配合物磷光OLED器件的程序设计和软件构建，对器件进行软件仿真和结果分析。通过对单发光层器件的软件仿真，获得的蓝光NPB和黄光铱配合物发光光谱与其固有发光光谱具有很好的一致性；同时，对双发光层器件的软件仿真表明，改变黄光层厚度和蓝光层厚度时并不会影响到光谱的整体形状，但是电压的改变会对电致光谱具有较大影响；并且，对磷光OLED器件的CIE坐标也进行了软件仿真；与此同时，也对器件内部的激子复合区域和激子浓度进行了仿真，可以很好地解释器件内部产生的发光现象；4．为了对磷光OLED器件的光学仿真结果的验证，制备了相同结构的磷光OLED，通过改变黄光层和蓝光层厚度，对其光电性能进行测试与分析。对比分析发光光谱和CIE色坐标，结果表明，与光学仿真结果具有较好的一致性，验证了软件仿真的可靠性。从实验结果可知，当超薄黄色磷光层厚度为0.2nm时，磷光OLED器件的最大亮度18,000cd/m2和功率效率5.1lm/W；而当蓝色发光层厚度为3nm时，获得磷光OLED器件的最大亮度17,680cd/m2和功率效率5.0lm/W。综上所述，以铱配合物（tbt）2Ir（acac）黄色磷光材料为代表，引入激子能量传递系数a1和a2，获得了具有高可靠性和准确度的磷光OLED器件的仿真平台。本工作为更可靠和更准确的磷光OLED仿真平台的构建打下了基础。