核-壳结构ZnS:Tb/CdS纳米晶的电致发光

利用微乳液方法合成出粒径为4nm的核．壳结构ZnS：Tb／CdS纳米晶。用XRD、TEM及荧光光谱等手段对合成的纳米晶的结构、形态和光学特性分别进行了表征。将ZnS：Tb／CdS纳米晶制作成有机-无机杂化结构电致发光器件,其结构为ITO／poly（3,4-ethylene dioxythiophene）：poly（styrene sulfonate）（PEDOT-PSS）（70nm）／poly（vinyleobarzale）（PVK）（100nm）／ZnS：Tb／CdS纳米晶（120nm）／2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline（BCP）（30nm）／LiF（1．0nm）／Al（100nm）。当驱动电压为13V时,可以测到Tb^3＋离子的两个特征峰。在电致发光光谱中未测到聚合物PVK的发光,说明电子和空穴是在纳米晶层上复合的。当驱动电压为25V时,得到器件的最大亮度为19cd／m^2。     

ZnSe(ZnS)纳米晶与MEH-PPV的共掺有机电致发光器件

采用水相法合成核壳结构ZnSe/ZnS 纳米晶,经X射线衍射(XRD)分析和透射电子显微镜(TEM)表征,证实所制备的样品为立方晶型闪锌矿结构ZnSe/ZnS量子点。按照一定的质量比将ZnSe/ZnS 纳米晶和有机聚合物MEH-PPV(poly ) 共掺并将其作为发光层,分别制备单层和多层有机电致发光器件,结构为ITO/MEH-PPV∶ZnSe(ZnS)(50 nm)/Al和 ITO/PEDOT∶PSS(70 nm)/ MEH-PPV∶ZnSe(ZnS)(50 nm)/BCP(15 nm)/Alq₃(12 nm) /LiF(0.5 nm)/Al。实验结果表明,多层发光器件的发光特性与单层器件不同,工作电压的增大使其发光峰发生了明显的蓝移。     

电场变化对有机磷光器件中激子形成影响的研究

激子形成区域随电场变化的移动会使得有机电致发光器件(OLEDs)的效率和色度发生改变,从而影响器件的性能。文章首先制备了两种OLED器件,器件1为ITO/PEDOT∶PSS/PVK∶Ir(ppy)₃∶DCJTB (100∶2∶1 wt)/BCP(10 nm)/Alq₃(15 nm)/Al,器件2为ITO/PEDOT∶PSS/PVK∶Ir(ppy)₃(100∶2 wt)/BCP(10 nm)/Alq₃(15 nm)/Al,研究了电场强度对单层多掺杂结构器件激子形成的影响。实验发现在多掺杂发光层中,随着电压的增加,Ir(ppy)₃,PVK和DCJTB的发光均增强,PVK和DCJTB发光增强更快。对其发光机制进行分析,认为较高电场下,载流子获得较高能量,更容易形成高能量激子,产生宽禁带材料PVK的发光;另一方面,从能级结构分析DCJTB的带隙较窄, 俘获更多的载流子发光更强。同时,在器件的电致发光(EL)光谱发现在460 nm处一新的发射峰, 发光随着电压的增大相对减弱。为了研究460 nm发光的来源,制备了器件：ITO/PEDOT∶PSS/PVK∶BCP∶Ir(ppy)₃(x∶y∶2 wt)/Alq₃(15 nm)/Al, 改变x, y的比值研究发现,460 nm处的发光依然存在,推测此发光峰应与PVK及BCP之间有关。     

铱金属配合物磷光材料掺杂聚合物体系的电致发光特性

通过对一种新型贵金属铱的配合物磷光材料(pbi)₂Ir(acac)与咔唑共聚物进行物理掺杂, 制备了结构为indium-tin oxide(ITO)/poly(N-vinylcarbazole)(PVK): (pbi)₂Ir(acac)(x)/2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenan throline(BCP)(20nm)/8-Hydroxyquinoline aluminum(Alq₃)(10nm)/Mg:Ag的聚合物电致磷光器件,研究了磷光聚合物掺杂体系在低掺杂浓度时(0.1%和0.5%(质量百分数,全文同))的光致发光(PL)和电致发光(EL)特性. 结果表明, 该掺杂体系的PL光谱和EL光谱中均同时存在主体材料PVK与磷光客体(pbi)₂Ir(acac)的发光光谱, 但主客体的发射强度不同,推测该掺杂体系在电致发光条件下, 同时存在主体材料到客体的不完全的能量传递和载流子直接俘获过程. 磷光掺杂浓度为0.1%的器件在19V电压下实现了白光发射, 色坐标为(0.32, 0.38), 掺杂浓度为0.5%的器件在20.6V电压下的最大发光亮度为11827 cd·m^-2, 而在13.4V电压下的最大流明效率为4.13 cd·A^-1. 关键词： 有机电致发光器件 铱配合物磷光 聚合物掺杂     

聚合物/碳量子点复合EL器件及光谱移动机理

制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS/polyvinylcarbazole(PVK)/carbon quantum dots(CDs)/LiF/Al的电致发光器件。器件的发光光谱显示:在电压从7 V增大到13 V的过程中,光谱峰值从380 nm移动到520 nm,色坐标由(0.20,0.20)移动到(0.29,0.35)。经与PL光谱对比认为,EL光谱包含了PVK与碳量子点的双重贡献,随着电压的增大,碳量子点的发射逐渐增强,PVK发光先增强后减弱。结合器件能级结构讨论了器件的发光机制,认为低电场下的PVK兼具发光层和电子阻挡层的功能,EL光谱为PVK层和碳量子点的发光叠加;随着电场强度的增大,碳量子点和PVK界面区的空间电荷阻止了电子向PVK的传输,光谱转变为由碳量子点和激基复合物的共同贡献。     

基于PVK∶NPB掺杂体系的有机电致发光器件的性能

利用溶液旋涂的方法,通过改变复合功能层中poly(N-vinylcarbazole)(PVK)和N,N′-bis-(1-naph-thyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine(NPB)的质量比,制备结构为indium-tin-oxide(ITO)/PVK:NPB/2,9-dimenthyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(BCP)/Mg:Ag的有机电致发光器件,并对器件的电致发光特性进行了表征。研究结果表明,当复合功能层中PVK和NPB的质量比为1:1时器件性能最好,在该器件的电致光谱中,除了NPB的本征谱峰外,在长波方向还出现了一个位于640nm处的谱峰,这是PVK和NPB产生的电致激基复合物发光,并且随着驱动电压的增加,电致激基复合物的发光强度也相对增强。     

新有机材料的电致发光的研究

采用新合成的有机材料－硅烷衍生物作为发光物质制备了发蓝、绿光的薄膜电致发光器件。其结构为glass/ITO/PVK SiH/Alq/Mg:Ag。分别测量了SCS－SiH,聚乙烯咔唑（PVK）薄膜的光致发光光谱以及器件的电致发光光谱。其中SCS－SiH薄膜的光致发光谱峰位置在496nm,有机器件的电致发光光谱的峰值为500nm。随着驱动电压的增加发光谱峰蓝移,其变化范围为25nm。在电流密度为89mA/cm^2下器件的发光亮度可达810cd/m^2。     

双空穴注入的绿色磷光有机电致发光器件

制作了一种新型绿色磷光有机电致发光二极管。器件结构为ITO/HAT-CN(x nm)/MoO3(30 nm)/NPB(40 nm)/TCTA(10 nm)/CPB∶GIr1(30 nm,14%)/BCP(10 nm)/Alq3(25 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm),其中X=0,8,10,12,14,15 nm。电流密度-电压-亮度特性表明该结构有利于降低驱动电压和增加器件亮度。当HAT-CN厚度为12 nm时,器件的最高亮度可以达到32 480 cd/m2,起亮电压为3.5 V左右,发光效率为24.2cd/A。所设计的空穴型器件证明该器件结构具有很好的空穴注入和传输特性。     

掺杂DCJTB聚乙烯咔唑的发光性质

研究了PVK∶DCJTB体系的发光特性。实验结果表明,PVK∶DCJTB薄膜光激发时,PVK和DCJTB之间存在能量传递,DCJTB的浓度从1%增加到2%,能量传递效率明显增强,但仍然不充分。引入Alq3层后的PVK∶DCJTB/Alq3双层薄膜,PVK的发光被有效地抑制了,Alq3明显促进了PVK向DCJTB的能量传递效率,说明Alq3起到了能量传递的"桥梁"作用。而结构为ITO/PVK∶DCJTB/Alq3/LiF(1nm)/Al的器件的电致发光光谱与光致发光光谱明显不同。电致发光时,Alq3层的发光的相对强度比光致发光时大许多,而且发光强度随着驱动电压的增加而增强,说明随电压的增加,有更多的空穴注入到Alq3层,致使载流子在Alq3层的复合几率随电场的增强而增大。     

一种新型稀土配合物Tb(m-benzoicacid)3的发光特性的研究

研究了一种新型稀土配合物发光材料 ,对苯甲酸铽Tb(m benzoicacid) 3 的发光特性。以这种材料为掺杂剂 ,聚乙烯咔唑 (PVK)为基质材料制备了薄膜器件。通过对光谱的研究 ,发现在掺杂体系中 ,PVK与Tb(m benzoicacid) 3 之间存在有效的能量传递 ,能量传递效率与铽配合物的掺杂浓度有关 ,随着Tb配合物的掺杂浓度的增加 ,Tb的特征发光在掺杂体系中所占比重也相应增加 ,而PVK的发光相对明显减弱 ,当Tb(m benzoicacid) 3 :PVK的质量比高于 2 0 %时 ,整个体系的发光变为以Tb的发光为主 ,而PVK的发光基本猝灭了。以PVK :Tb(m benzoicacid) 3 掺杂体系为发光层 ,八羟基喹啉铝 (Alq)为电子传输层 ,制备了双层电致发光器件 ,器件的结构为ITO/PVK :Tb(m benzoicacid) 3 /Alq/LiF/Al,该器件的电致发光为三价铽离子的特征发光 ,在 2 1V的电压下 ,亮度可达 311nt。     

一种新型稀土配合物Eu(TTA)(2NH_2-Phen)_3的发光特性研究

合成了一种新型的稀土配合物Eu(TTA)(2NH_2-Phen)_3,将其作为掺杂物与基质聚乙烯基咔唑(PVK)按照不同质量比混合共溶,旋涂成膜.测量了混合薄膜的光致发光光谱,确认了所合成的Eu(TTA)(2NH_2H-Phen)_3具有发射荧光的能力,进而将其应用于电致发光器件中.还制备了以PVK:Eu(TTA)(2NH_2-Phen)_3为发光层,器件结构为ITO/PVK:Eu(TTA)(2NH_2-Phen)3/2,9-dimethy1-4,-diphenyl-1,10-plaenan thmline(BCP)/8-hydroxyquinoline aluminum(Alq_3)/Al的多层器件,得到了 Eu~(3+)的红色电敛发光.研究不同掺杂浓度时器件发光光谱的变化及PVK的发射光谱与Eu(TTA)(2NH_2-Phen)_3的吸收光谱的交叠情况,证明了混合薄膜中Eu~(3+)电致发光机理主要足载流子的直接俘获.     

基于新型腈类染料的白色有机电致发光器件的光谱特性

将腈类黄色荧光染料(2Z,2’Z)-3, 3’-(1,4-phenylene)bis(2-phenylacrylonitrile) (BPhAN)掺杂到poly(N-vinylcarbazole) (PVK)中作发光层,2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(BCP)作电子传输层和空穴阻挡层,制备了结构为Indium-tin oxide (ITO)/PVK∶BPhAN/BCP/Mg∶Ag的双层有机电致发光器件。通过调节BPhAN掺杂质量百分比(2 wt%, 4 wt%, 6 wt%),测试了器件在不同电压下的光谱特性,研究了Frster能量转移和直接载流子俘获在发光过程中的作用。结果表明,当掺杂浓度为4 wt%时可实现色度较好的白光,随着电压从6 V增大到16 V,CIE色坐标从(0.33, 0.37)变化到(0.32, 0.33),在白光区域有微小蓝移,这是由于随着电压的增大,能量转移效率和直接载流子俘获效率都降低,BPhAN黄光减弱,PVK发射的蓝光增强。     

一种新型铽、钆稀土配合物的发光特性

合成了一种新型的铽、钆稀土配合物TbGd(BA)6(bipy)2,把它作为发光材料应用于有机电致发光器件中。为改善稀土配合物的载流子传输能力并避免其在真空蒸发时的热分解,实验中将铽、钆稀土配合物TbGd(BA)6(bipy)2掺入高分子导电聚合物Poly(N-vinycarbazole)(PVK)中,用旋涂的方式制备发光层,并制成电致发光器件。通过测量器件的光致和电致发光光谱,均得到纯正的、明亮的Tb3 离子的绿光发射,四个特征峰分别位于489,545,585,620nm,分别对应着能级5D4→7FJ(J=6,5,4,3)的跃迁。讨论了共混体系的发光特性和能量传递机理。稀土配合物的光致发光是由于外部直接激发及PVK到稀土配合物的能量传递。电致发光有两个途径,PVK到稀土配合物的能量传递及载流子的直接俘获。在双层器件中,发光区域随Alq3厚度变化,尤其是在高电压下,激子复合区域移向Alq3一侧。优化后,多层器件在电压为13V时,达到最高亮度183cd/m2,得到明亮的铽的绿色发光。     

基于聚合物-量子点共混的量子点发光二极管

在ITO玻璃上制备了ITO/poly(3,4-ethylene dioxythiophene)∶poly(styrene sulphonate)(PEDOT∶PASS)/poly(N,N-bis(4-butylphenyl)-N,N-bis(phenyl)benzidine(poly-TPD)/QD/1,3,5-Tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenyl(TPBi)/Li F/Al结构的量子点发光二极管(QD-LED)。通过优化量子点的浓度,发现浓度为30 mg/m L时的器件性能最优,最大外量子效率(EQE)为0.83%,最大发光亮度为4 076 cd/m2。为了进一步提高QD-LED的发光效率,将QD掺入聚合物poly(N-vinylcarbazole)(PVK)和1,3-Bis(5-(4-(tert-butyl)phenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl)benzene(OXD-7)中,以使得注入的电子和空穴更加平衡,同时还有助于能量传递,降低QD团聚及修饰QD薄膜表面,减少激子猝灭效应等。为此,通过旋涂和蒸镀两步法制备ITO/PEDOT∶PASS/poly-TPD/(PVK∶OXD-7)∶QD/TPBi/Li F/Al结构的器件,改变(PVK∶OXD-7)∶QD比例(1∶1,1∶3,1∶5,0∶1),发现(PVK∶OXD-7)∶QD为1∶3时的QD-LED具有最优性能,最大EQE为1.97%,相当于非掺杂器件的2.3倍,并且发光峰没有发生偏移。     

PVK空穴传输层对有机电致发光器件性能的影响

以聚乙烯基咔唑poly(N-vinylcarbazole)(PVK)旋涂层为空穴传输层,着重研究了PVK层厚度对双层器件氧化铟锡(ITO)/PVK/tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum(Alq₃)/Mg:Ag/Al器件性能的影响。测试结果表明,当Alq₃层厚度一定时(50nm),只有PVK层为适当厚度(18nm)时双层器件才有最优良的器件性能,即最低的起亮电压,最高的发光亮度和效率。同时对比了不同PVK层厚度的PVK/Alq₃双层器件之间以及PVK/Alq₃与N,N′-bis-(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine(NPB)/Alq₃双层器件寿命的差异。测试结果表明,尽管越厚的PVK层对应的PVK/Alq₃双层器件发光性能并不是越好,但器件寿命越长。原因是器件Alq₃层内形成的Alq³⁺越少,因此器件稳定性越好;而PVK/Alq₃与NPB/Alq₃双层器件寿命的差异来自不同空穴传输层的制备工艺和能级结构的不同。     

一种基于二-[2',6'-二氟-2,3'-联吡啶-N,C4'][3-乙酰基-1,7,7-三甲基-双环[2.2.1]-2-庚酮-O,O]铱(Ⅲ)的非掺杂蓝色磷光发光器件

以2',6'-二氟-2,3'-联吡啶(Hdfpypy)为主配体,空间位阻的3-乙酰基樟脑(Hacam)为辅助配体,合成了二-[2',6'-二氟-2,3'-联吡啶-N,C4'][3-乙酰基-1,7,7-三甲基-双环[2.2.1]2-庚酮-O,O]铱(Ⅲ)((dfpypy)2Ir(acam))。在四氢呋喃(THF)溶液中,配合物光致发光(PL)光谱最大发射峰值为466 nm,在487nm左右有一个不明显的肩峰,半峰宽为55 nm。配合物在脱气THF溶液中的PL量子效率为0.51。以(dfpypy)2Ir(acam)为发光层,制备了器件结构为ITO/HATCN(1 nm)/TAPC(40 nm)/(dfpypy)2Ir(acam)(10 nm)/BmpypB(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(90 nm)的蓝色非掺杂磷光发光器件。电致发光(EL)光谱的最大发射峰值为474 nm。器件的启动电压为3.5 V。在电流密度为20 mA·cm-2时,CIE色坐标值为(0.17,0.29)。在驱动电压为11 V时,器件最大亮度为2 170 cd·m-2。在驱动电压为4.2 V时,最大功率效率为5.25 lm·W-1,最大亮度效率为6.45 cd·A-1。     

基于CdSe纳米晶发光器件的电致发光特性的研究

以巯基乙酸为稳定剂,在水溶液中制备了硒化镉(CdSe)纳米晶。用X射线光电子能谱(XPS)及其在水溶液中的紫外可见吸收光谱对其进行了表征。又以CdSe为发光材料制备了两种结构的电致发光器件,并对它们的光致发光和电致发光特性进行了研究。在两个器件的电致发光中都得到了CdSe纳米晶的发光,说明CdSe纳米晶是主要的发光中心而聚乙烯咔唑(PVK)只是空穴注入和传输的媒介。在电致发光光谱中还出现了一个不同于CdSe纳米晶和PVK的发光峰值,它是CdSe/BCP(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉)界面处的电致发光激基复合物的发光。     

超薄发光层结构的荧光型白光有机发光器件

使用蓝、绿、红超薄发光层结构来制备荧光型非掺杂白光器件,其器件结构为ITO/MoO3(5 nm)/TCTA(40 nm)/C545T(1 nm)/TCTA(2 nm)/BePP2(1 nm)/Bphen(2 nm)/DCJTB(1 nm)/Bphen(30 nm)/LiF(1nm)/Al(1 000 nm).白光器件的最大发光亮度和电流效率分别为16 154.73 cd/m2和11.58 cd/A.在电压为7V时,器件的色坐标为(0.322 2,0.335 1),而且色坐标在大的电压变化范围内的变化值仅为(0.017 4,0.002 9).与掺杂结构的白光器件相比,超薄发光层结构的白光器件拥有高的电流效率和稳定的电致发光光谱,原因是超薄发光层结构的载流子捕获效应能使激子有效限制在复合区域内.     

噻吩基联苯乙烯蓝色发光材料的合成与发光性能

设计并合成了新型含噻吩基团的联苯乙烯类蓝色有机电致发光材料4,4′-双(2-苯基-2-(2-噻吩)乙烯基)-1,1′-联苯(TPVBi),通过红外、核磁共振、元素分析对其结构进行了表征。利用紫外可见吸收光谱、荧光光谱和循环伏安法等研究了其HOMO、LUMO能级及发光性能。TPVBi溶液的荧光发射峰值波长为451nm,薄膜的荧光光谱最大发射波长为464nm。循环伏安测得其氧化峰电位为1.227V。TPVBi的HOMO能级为-5.55eV,LUMO能级为-2.67eV。以TPVBi作为发光层制作了结构为ITO/CuPc(10nm)/NPB(30nm)/TPVBi(35nm)/TPBi(35nm)/Al(100nm)的有机发光二极管器件,并研究了该器件的电致发光性能。该器件在电压为19.5V时,达到最大亮度1782.3cd/m2,在电流密度为15.69mA/cm2时,最大电流效率为1.73cd/A;器件的发光CIE色坐标为x=0.25,y=0.40。     

单核/双壳结构CdSe/CdS/ZnS纳米晶的合成与发光性质

以巯基乙酸为稳定剂,在水溶液中合成了单核/双壳结构的CdSe/CdS/ZnS纳米晶。在内核CdSe和外壳ZnS之间的内壳CdS作为晶格匹配调节层,能够很好的改善核/壳界面处的性能,而且,最外层ZnS能够最大程度地使激子受限。用TEM和XPS对纳米晶进行了表征,并且用光致发光光谱和吸收光谱对不同核壳结构的纳米晶的发光性能进行了比较,结果表明单核/双壳结构的纳米晶具有更加优异的发光特性。