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【揭秘】红色磷光材料如何让OLED实现正白色?

2017-03-22 10:47
龙凰
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ODweek显示网讯 可以被用在白光OLED里的磷光材料有蓝、绿与红三原色。黄与橘黄色虽然不属三原色之一,但因为黄色可以搭配深蓝色;或者橘黄色的可以搭配蓝色或天蓝色,混合出双色构成的白光。

各色彩或色彩饱和度的判断,以1931 CIEx,y色坐标来区分(见图4一13范例)。

1931CIEx,y 色坐标的色彩划分范例图

以绿色的光色而言,大致上x坐标值要小于或等于0.3可以算是绿色。y坐标值则是色纯度的指标,譬如说Ir( ppy )3与(ppy)2Ir(acac) OLED 1931CIEx,y色坐标分别是(0.27, 0.63)和(0.31, 0.64)(其磷光光谱人λmax、分别为510与525 nm),可以说Ir( ppy )3 是比较绿的材料,但比较不绿(相对前者而言是有点黄绿色)的(ppy)zIr(acac)其色彩(黄绿色)饱和度是较高的。

因此,对那些绿色的磷光材料其1931CIEx,y x坐标值在0.33、0.34、0.35,甚至到0.40或超过0.40的,通常称之为黄绿色磷光材料。

黄色是中间色,无法说出一个明确的范围,只能选择((0.50, 0.50)坐标值当作饱和黄色的1931CIEx,y 坐标值,x坐标值越小就越接近黄绿色;x坐标值越大就越接近橘黄色。

比照绿色磷光材料的状况,若1931CIEx,y 色坐标二数值比0. 50小太多(大约比0. 45还小),这样的材料会被视为是黄绿色磷光材料,不会被列人讨论的对象。橘黄色也是中间色,无法说一个明确的范围,很多红色磷光材料色彩上若做得略嫌不足,色彩便会落在橘黄色的地方,大致上可以定((0.60, 0.40)坐标值当作饱和橘黄色1931CIEx,y 坐标值。

橘黄色是夹在黄色与红色中间,1931CIEx,y 坐标向左上偏((x值变小y值变大)变黄色,向右下偏((x值变大y值变小)变红色。

如何界定黄色与橘黄色或橘黄色和红色,是因人而异的。

区分磷光材料的色彩是绿、黄还是橘黄的,如果该OLED 1931CIEx,y 会没有标示而无法得知,这时可以变通由发光波长大致做判断推测其可能的色彩,见图4一14的例子。

Ir配位络合物磷光光谱从绿光到橘黄光分布

目前文献中报道过发红色磷光的OLED材料少说有50种,从20世纪90年代末期OLED有机磷光材料被发现以来,蓝色磷光材料的发展总是落后于红光与绿光的,蓝色磷光材料发展至今很少能做到像深红光或深绿光那样的色纯度。

即使是色纯度高的深蓝色,制作出OLED的效果往往不是欠佳,便是材料(也造成器件)寿命短。为能制造出性能令人满意的白光OLED,目前选用的还是以天蓝色的磷光材料为主,这要求所搭配的红色磷光材料要接近于饱和红的深红色才可以。

所以,红色磷光OLED材料在色纯度上的要求,不得不被提得很高,不然所制作的白光OLED无法接近正白色。

最早出现在OLED中当作磷光材料是PtOEP,这是个发出深红色且接近饱和红色的有机磷光材料,PtOEP发出红光的波长既长而涵盖范围又窄。

PtOEP红色磷光OLED之电致发光光谱图与其1931CIEx,y 色坐标图

这个材料的出现在OLED中是由于当初(20世纪90年代末期)OLED的红光材料而来。

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