§2.1引言有机薄膜电致发光器件的主要研究目标就是制作高分辨率、大面积、全色的有机发光显示器。要想实现全色显示，作为全色显示基础的红、绿、蓝三基色的电致发光器件首先要实用化。目前，有机绿光电致发光器件和有机蓝光电致发光器件的色度和效率已经达到了实用水平[1-10]，而有机红光电致发光器件的性能还有待提高[11-20]。尤其是制作效率和色度都非常好的有机红光器件，在有机器件结构设计方面还有待突破。通常采用将红光染料掺入母体材料中的方法来制作有机电致红光器件，然而采用这种方法制作的红光器件的色纯度不好，随着所加电压的升高，色坐标向黄光区偏移，母体与客体之间的能量转移不充分[21]，最近，一些研究组报道了应用两步能量转移的方法来改善红光器件的特性。这种方法就是将两种染料共掺入母体材料中，一种染料作为辅助掺杂剂帮助能量从母体转移到另一种染料，另一种染料发红光。Hamada等人将rubrene和DCM2共掺入Alq中，rubrene作为辅助掺杂剂改善了器件的色纯度，这种器件随着电压的升高，色坐标几乎不变[21]。Moria等人报道了掺杂DCM和Sq的红光器件的效率是只掺杂Sq器件的2-3倍[22]。Ohmori等人报道了DCM和TPP共掺入Alq层的器件，其红光发射得到了改善[23]。我们选用rubrene和DCJTB共掺入Alq中，rubrene充当辅助掺杂剂制作了红光电致发光器件，发现器件的性能与只掺杂DCJTB的红光器件相比得到了改善。并通过对Alq:rubrene:DCJTB(100:5:3重量比)薄膜的光致发光衰减曲线的拟合发现当Alq:rubrene:DCJTB的重量比为100:5:3时，能量从Alq通过rubrene到DCJTB的转移速率是直接从Alq到DCJTB的转移速率的2.7倍。§器件的电致发光及光致发光特性的研究选用NPB作为空穴传输材料，黄光荧光染料rubrene作为辅助掺杂材料，红光荧光染料DCJTB作为发光材料，Alq作为掺杂母体和电子传输材料。它们的化学结构如图2.1所示。2.2.2器件制备和结构采用多源有机分子气相沉积系统制备有机电致发光器件。系统的真空度可以达到810-5Pa。待蒸发材料装在石英坩埚中，每个坩埚的温度可以单独控制，控制精度在1℃，每个源都有挡板对其进行控制。衬底放在真空室的上部，距离蒸发源20cm,可以自转和公转以保证有机膜生长的均匀性，在衬底的下部有一挡板。实验中以ITO玻璃和石英玻璃为衬底，衬底的处理过程如下：分别用甲苯、丙酮、乙醇和去离子水擦洗并超声清洗，然后经紫外光处理。石英玻璃衬底用于研究光致发光特性，ITO玻璃衬底用于研究电致发光特性。将所用材料分别放在有机分子气相沉积系统的不同蒸发源中，按设计的结构分别生长不同的有机材料，在生长的过程中系统的真空度维持在3×10-4Pa左右。Al(120nm)LiF(0.5nm)ITO/glass(120Ω/sq)NPB(50nm)Alq:rubrene:DCJTB(50nm)用于测量电致发光特性的器件结构如图2.2所示。器件的制备是在有机分子沉积系统中，连续在清洁处理过的ITO衬底片上沉积50nm的NPB作为空穴传输层，掺杂有rubrene和DCJTB的Alq作为发光层及电子传输层，最后沉积0.5nm的LiF和120nm的Al做为电子注入电极。我们选择LiF/Al做电极，是因为LiF薄层可以增加电子从阴极注入到电子传输层，提高器件的性能。rubrene的掺杂比率分别为0%、3%、5%（重量比），DCJTB的掺杂比率分别为1%、3%(重量比)，NPB、Alq及金属材料的沉积速率为0.10.2nm/s，速率和厚度由膜厚仪监控生长。具体的器件结构如下：ITO/NPB(50nm)/Alq:rubrene:DCJTB(50nm)/LiF(0.5nm)/Al(120nm)。2.2.3蒸镀及测试仪器计算机控制的KeithleySource2400,PR650电流-电压-亮度及色坐标、电致发光光谱测试系统、RF-5301PC荧光光谱仪、ShimadzuUV-3100紫外吸收谱仪，多源有机分子束沉积系统，北京科学仪器厂DM－300B型真空镀膜机。2.2.4器件的性能分析图2.3Alq薄膜的吸收（a）及发射（b）谱、rubrene溶液的吸收（c）及发射（d）谱、DCJTB溶液的吸收(e)及发射(f)谱图2.3给出了Alq、rubrene和DCJTB的光致发光及紫外吸收谱。从图中可以看出Alq的发射谱与DCJTB的吸收谱的光谱重叠比Alq的发射谱与rubrene的吸收谱的光谱重叠大，并且rubrene的发射谱与DCJTB的吸收谱之间重叠比较小。根据Förster共振能量转移理论（光谱重叠越大能量转移