铽配合物与PVK混合体系的发光研究

研究了铽配合物[Tb(m-MBA)₃phen]₂·2H₂O与PVK共掺杂体系的激发光谱和光致发光谱, 发现两者之间存在着能量转移,由于PVK的发射光谱和铽配合物的激发光谱重叠很小,两者之间发生Frester能量传递的几率很小,铽的发光主要是由于铽配合物的配体俘获了电子-空穴对使配体受到激发而导致的,在电致发光中, PVK的发光完全被抑制, 与光致发光的表现不同, 这是由于两种发光(光致和电致)机理不同造成的。     

苯甲酰水杨酸铽的合成与发光特性研究

合成了一类以苯甲酰水杨酸(Benzoyl Salicylic Acid,BSA)为配体的稀土铽配合物,将导电高分子材料PVK引入到配合物中,制成了结构为ITO／PVK：Tb(BSA)4／LiF／Al的电致发光器件。并对该配合物的吸收特性及电致发光和光致发光性能进行了研究,实验数据表明,在PVK与Tb(BSA)4之间存在着能量传递,在电致发光中,PVK的发光完全被抑制,这与光致发光的表现不同,这是由于两种发光(光致和电致)机理不同造成的。章同时比较了几种不同PVK掺杂浓度对于器件性能的影响。     

PBD在稀土配合物与PVK混合体系电致发光中的作用

研究了PBD以较低浓度与铽配合物[Tb(m-MBA)₃phen]₂·2H₂O、PVK共掺杂体系的电致发光,制作了两类电致发光器件：ITO/PVK:Tb complex/PBD/LiF/Al,ITO/PVK：Tb complex:PBD/PBD/LiF/Al。在共掺杂的发光层中铽配合物的电致发光来源于两个途径,一个是由PVK到铽配合物的能量传递,另一个是电子和空穴在铽配合物上直接复合发光。改变PBD在发光层中的掺杂比例,制得一系列器件,通过对其光谱和亮度的研究,发现PBD在较低浓度掺杂时器件的稳定性和亮度随掺杂浓度的增加而降低。通过分析认为PBD的加入对给体(PVK)到受体(Tb complex)的能量传递效率影响较小,主要是由于PBD的加入使得电子和空穴在PVK链间的跳跃受到限制,使在由PVK、铽配合物和PBD三者掺杂组成的发光层中,注入的电子和空穴不能有效地在铽配合物上复合,这样就会减少激子在铽配合物上直接复合的概率,而造成器件的亮度和效率降低。     

铽配合物Tb(o-MBA)3phen与PVK掺杂体系的发光机理

合成了一种新型的稀土铽配合物材料Tb(o-MBA)₃phen,并把它作为发光材料应用于有机电致发光器件中。将铽配合物与PVK的混合溶液用旋涂法制得发光层,并利用Alq₃作为电子传输层制备了多种结构的电致发光器件:器件A:ITO/PVK:Tb(o-MBA)₃phen/LiF/Al;器件B:ITO/PVK:Tb(o-MBA)₃phen/BCP/Alq₃/LiF/Al;器件C:ITO/BCP/PVK:Tb(o-MBA)₃phen/Alq₃/LiF/Al。由器件A和C得到了纯正的、明亮的Tb³⁺的绿光发射,发射光谱中四个特征峰分别对应着能级⁵D₄→⁷F_J(J=6,5,4,3)的跃迁,而PVK的发光完全被抑制。在光致发光中PVK的发射光谱和铽配合物的激发光谱有一定的重叠,两者之间可能存在Frster能量传递。同时PVK与铽配合物掺杂体系的激发光谱与纯PVK的激发光谱非常相像,而与铽配合物的激发光谱差别很大,这也说明掺杂体系中铽的发光有一部分来源于PVK分子的激发,PVK与铽配合物之间存能量传递过程。研究了掺杂体系的电致发光性能,在电致发光中,铽的发光主要来源于稀土配合物直接俘获载流子形成激子并复合发光。通过优化选择得到了发光性能较好的器件,器件的最大亮度在17V时达到180cd/m²。     

稀土发光配合物和高分子PVK之间的能量传递及其在高分子中的分散状态研究

我们使用乙酰水杨酸（aspirin)作为第一配体、邻菲罗琳（phen)为第二配体,在乙醇溶液中合成了稀土发光配合物。元素分析和红外光谱证明它的分子组成的TbC27N2O12H28、分子式就为Tb(aspirin)3phen。光致发光研究表明导电高分子（PVK）和稀土配合物之间存在Foerster能量传递现象。这种能量传递的一个必要条件应该是稀土配合物的激发谱和高分子PVK的发射谱有重叠。稀土配合物掺杂高分子PVK的透射电镜照片表明稀土配合物在高分子PVK中分散比较均匀,分散尺度在20-30nm之间。同时,我们发现高分子PVK和稀土配合物混合后不能均匀分散,这可能是影响电致发光器件寿命的一个因素。     

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。     

一种新型的稀土有机电致发光材料：Tb(asprin)3phen

文报道了乙酰水杨酸为第一配体 ,邻菲罗啉为第二配体的铽配合物这种新型电致发光材料 ,并通过引入导电高分子材料PVK来改善配合物的成膜性和导电性 ,使其可应用于电致发光器件的发光层。我们制备了单层电致发光器件ITO/PVK :Tb(asprin) 3phen/Al,并对其电致发光性能进行了研究。结果表明该配合物具有很好的光致发光性能和电致发光性能。通过测量材料的激发谱和发射谱 ,我们初步探讨了器件的电致发光机理 ,认为是PVK及Tb(asprin) 3phen激发态的载流子被Tb3 +俘获并与符号相反的载流子在Tb3 +中心上复合 ,发出Tb3+的特征发光     

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。     

稀土配合物与PVK共混体系发光特性及载流子复合区域转移的研究

合成了一种新型的铽钆共掺稀土配合物TbGd(BA)6(bipy)2,把它作为发光材料应用于有机电致发光中。文中摸索了器件优化条件,并讨论了TbGd(BA)6(bipy)2与PVK共混体系的发光机理和载流子复合区域的转移。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,载流子复合区域移向Alq3一侧,而在增加BCP作为空穴阻挡层的多层器件中,载流子限制在发光层和空穴阻挡层的界面处复合,随着电场的增强,铽发光趋于饱和,而出现了高分子基质的发光。优化后,得到213 cd·m-2明亮的铽的绿色发光。     

一种新型的稀土Tb配合物的光致和电致发光性能的研究

用一种新型的含酚羟基的Schiff碱三足配体H₃L3稀土Tb配合物作发光层制备了三层结构电致发光器件,器件在正向直流偏压下发出明亮的绿光。器件的电致发光(EL)光谱和Tb配合物薄膜的光致发光(PL)光谱与典型的Tb配合物的发光光谱相同。研究了器件发光及电学特性,讨论了该种新型的稀土Tc配合物的发光机理。     

共掺杂稀土配合物Tb0.5Eu0.5(TTA)3Dipy发光性质的研究

以TTA为TTA配体合成了新的共掺杂稀土配合物Tb0.5 s Eu0.5(TTA)3 Dipy,通过与PVK的掺杂,分析了PVK 和Tb0.5Eu0.5(TTA)3Dipy之间的能量传递过程,并且制备了以PVK:Tb0.5Eu0.5(TTA)3Dipy为发光层的结构为ITO/PVK:Tb0.5 Eu0.5(TTA)3 Dipy/PBD/Al的发光器件,通过改变两者之间的质量比,得到了较纯的Eu3 的红色发光.通过与PVK:Eu(TTA)3混合体系的比较,发现Tb3 的引入,起到了能量传递桥梁的作用,提高了PVK 到Eu3 的能量传递,从而抑制了PVK 的发光.因此,通过引人适当的第二种金属离子,会增强另一稀土离子的发光,是作者提高稀土离子发光效率的一种有效的手段.     

Ir(PPY)3掺杂PVK的电致发光机理

近几年来发展起来的电致磷光(electrophosphorescence)是有机发光二极管(OLED)研究的新生长点。对电致磷光发光机理的研究随即得到了人们普遍的关注。比较了不同正向偏压条件下Ir(PPY)₃掺杂聚乙烯基咔唑(PVK)的光致发光(PL)和电致发光(EL)光谱。研究结果显示在电场和注入电流的共同作用下,PL光谱中基质PVK发光的相对强度并没有发生显著的变化。电场或注入载流子不会影响PVK向Ir(PPY)₃的能量传递。磷光掺杂聚合物EL主要是由于载流子在掺杂磷光分子上的直接复合,而不是由基质向磷光掺杂分子的能量传递。     

新型蓝绿色磷光配合物二(1-苯基吡唑)铱(吡啶三唑)的发光性能

利用1-苯基吡唑、吡啶三唑与水合三氯化铱反应合成了一种新型铱配合物Ir(2N)₂(PZ),研究了配合物的吸收光谱、光致发光光谱以及光致发光效率。利用该材料作为磷光客体,掺杂到高分子主体材料中制作了电致发光器件,研究了其电致发光光谱。结果表明,该配合物在228,250,328nm处存在自旋允许的¹π-π^*跃迁;荧光光谱结果显示在470nm处有较强的磷光发射;电致发光光谱与光致发光光谱相比却发生较大程度的红移。     

卤代苯甲酸铽与1, 10-邻菲哕啉三元配合物的合成及性质

以卤代苯甲酸和1,10-邻菲哕啉为配体,合成了9种Tb(Ⅲ)的三元配合物,以EDTA配位滴定分析和元素分析确定了各配合物的组成。通过红外光谱分析对配合物的结构进行了初步表征,在配合物中羧基氧原子和1,10-邻菲啰啉中的氮原子均参与了配位。采用TG-DTG技术对配合物的热稳定性进行了研究,9种配合物均有较好的热稳定性,它们的热稳定性顺序为:Tb(o-ClBA)₃phen>Tb(o-BrBA)₃phen>Tb(p-ClBA)₃phen>Tb(m-BrBA)₃phen·H₂O>Tb(o-FBA)₃phen>Tb(p-BrBA)₃phen>Tb(p-FBA)₃phen>Tb(m-ClBA)₃phen≈Tb(m-FBA)₃phen·H₂O。在同一条件下测得了各配合物固体粉末的激发和发射光谱,结果表明:相同取代基和相同取代位置的各组配合物的两个较强发射峰(⁵D₄-⁷F₆和⁵D₄-⁷F₅)的荧光强度顺序分别为:Tb(o-FBA)₃phen>Tb(p-FBA)₃phen>Tb(m-FBA)₃phen·H₂O,Tb(m-ClBA)₃phen>Tb(p-ClBA)₃phen>Tb (o-ClBA)₃phen,Tb(p-BrBA)₃phen>Tb(o-BrBA)₃phen>Tb(m-BrBA)₃phen·H₂O和Tb(o-FBA)₃phen>Tb (o-BrBA)₃phen>Tb(o-ClBA)₃phen,Tb(m-ClBA)₃phen>Tb(m-FBA)₃phen·H₂O>Tb(m-BrBA)₃phen·H₂O,Tb(p-BrBA)₃phen>Tb(p-ClBA)₃phen>Tb(p-FBA)₃phen[其中o(m,p)-F(Cl,Br)BA为邻(间,对)氟(氯,溴)苯甲酸根,phen为1,10-邻菲哕啉]。     

Excitation mechanism in polymer layers doped with tetra-methylester of perylene tetracarboxylicacid: influences of doping concentration and external bias

A spin-coated layer of poly(N-vinylcarbazole) (PVK) doped with tetra-methyl ester of perylene-3,4,9,10-tetracarboxylicacid (TMEP) is prepared, and the effects of dopant concentration and bias voltages on excitation mechanisms are studied through analyzing its emission characteristics. The investigation indicates that in photoluminescence (PL) cases energy and charge transfers between PVK and TMEP are cooperated for low dopant concentration, whereas the electroluminescence (EL) spectra imply that energy transfer is more important than charge trapping and transfer in these devices. For high dopant concentration, charge transfer is dominated in PL spectra but has a minor effect on EL spectra, and the external bias has less influence on the EL characteristics. A kinetic analysis is given to rationalize the experiment results.     

Spectral studies of thin films based on poly(N-vinylcarzole) and red dopant

Organic light-emitting diodes were fabricated with a structure of indium-tin-oxide (ITO)/poly(N-vinylcarzole)(PVK):4-(dicyanom-ethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran (DCJTB)/8-tris-hydroxyquinoline aluminum (Alq₃)/lithium fluoride (LiF)/Al. The energy transfer from PVK to Alq₃ then to DCJTB and the charge trapping processes were investigated by employing the photoluminescence (PL) and electroluminescence (EL) spectra. With increasing thickness of the Alq₃ layer, the PL and EL emission from PVK were decreased gradually, which indicated that the effective energy transfer occurred from PVK to Alq₃ and then from Alq₃ to DCJTB. At the same time, we found that the exciton recombination zone could be adjusted by controlling the Alq₃ layer thickness and the applied voltages. The effects of different DCJTB concentrations on the optical and electrical characteristics of the devices were investigated, and an obvious red-shift was observed with the DCJTB dopant concentrations increasing in the PL and EL spectra.