超薄层在白色有机电致发光器件中的应用

以DCJTB为掺杂剂, 以BCP为空穴阻挡层, 研究了两种结构的有机电致发光器件ITO/NPB/BCP/Alq3:DCJTB/Alq3/Al(结构A)和ITO/NPB/BCP/Alq3/Alq3:DCJTB/Alq3/Al(结构B)的电致发光光谱. 实验结果显示, 在结构A器件的电致发光光谱中, 绿光的相对发光强度较弱,增加Alq3层的厚度对绿光的相对发光强度的影响也很小; 而在结构B器件的电致发光光谱中, BCP层与掺杂层(Alq3:DCJTB)之间的Alq3薄层对绿光的相对发光强度影响显著, 用很薄的Alq3层就可以得到强的绿光发射. 进一步改变器件结构, 利用有机超薄层就可以得到稳定的白光器件ITO/NPB(50 nm)/BCP(3 nm)/Alq3(3 nm)/Alq3:DCJTB(1%(w))(5 nm)/Alq3(7 nm)/Al. 随着电压的增加(14-18 V), 该器件的色坐标基本保持在(0.33, 0.37)处不动; 在432 mA·cm-2的电流密度下, 该器件的发光亮度可达11521 cd·m-2.     

不同邻菲洛琳衍生物作为中性配体的三元铕配合物电致发光性质研究

合成了三个可真空蒸镀成膜的三元铕配合物Eu(DBM)3LN (DBM为二苯甲酰甲烷阴离子, LN代表不同邻菲洛琳衍生物), 并对其电致发光性质进行了研究. 在配合物Eu(DBM)₃L3 {L3 = 2-苯基-3-[3-(咔唑-9)丙基]咪唑[4, 5-f]1, 10-邻菲洛琳}中, 引入邻菲洛琳和咔唑基团以期分别提高材料的电子和空穴传输性能. 研究结果表明, 对中性配体的有效修饰能够改善材料的热稳定性、载流子传输性和光致发光性质, 从而显著提高其电致发光性能. 双层器件ITO/TPD(40 nm)/Eu(DBM)3L3(80 nm)/Mg:Ag (200 nm)/Ag(100 nm)能够发出铕配合物的特征荧光, 启动电压为8 V, 最大亮度达561 cd/m² (16 V). 四层器件ITO/TPD(50 nm)/[Eu(DBM) ₃L3(5 nm)︰BCP(5nm)] ₄/BCP(20 nm)/AlQ(10 nm)Mg_0.9Ag_0.1 (110 nm)/Ag(100 nm)的最大亮度达1419 cd/m² (18 V), 也为铕配合物的特征发射.     

高效磷光铱配合物的合成及电致发光性能研究

合成了一种含苯并噻唑结构配体的环金属化铱配合物(ffbi)₂Ir(acac)，(其中ffbi为1-(4-氟苄基)-2-(4-氟苯基)苯并咪唑，acac为乙酰丙酮)，并以其作为发光体, 制备了有机电致发光器件。结果表明该配合物具有强磷光发光特性，器件发绿色光。其中结构为TCTA(40 nm)/CBP∶Ir(6.3%，30 nm)/BCP(10 nm)/Alq(40 nm)的电致发光器件在12 V电压下最大发光亮度达41 499 cd·m^-2，在8 V电压下，最大外量子效率达5.7%。     

混合蓝色和绿色发射的高亮度白色有机电致发光器件

使用星形六苯芴类新材料1,2,3,4,5,6-hexakis(9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)benzene (HKEthFLYPh)分别制备了三种不同结构的有机电致发光器件. 在结构为indium-tin oxide (ITO)/NPB (40 nm)/HKEthFLYPh (10 nm)/Alq3(50 nm)/Mg:Ag (200 nm)的器件中, 获得了两个电致发光谱峰分别位于435 和530 nm处的明亮白光. HKEth-FLYPh是能量传输层; N,N’-bis-(1-naphthyl)-N,N’-diphenyl-(1,1’-biphenyl)-4,4’-diamine (NPB)是空穴传输层和蓝色发光层; tris(8-hydroxyquinoline)aluminum (Alq3)是电子传输层和绿色发光层. 结果表明, 当驱动电压为15 V时, 器件的最大亮度达到8523 cd·m-2; 在5.5 V时, 器件达到最大流明效率为1.0 lm·W-1. 在电压为9 V时, CIE色坐标为(0.29, 0.34). 此外, 通过改变HKEthFLYPh层的厚度, 发现蓝色发射的相对强度随着HKEthFLYPh层厚度的增加而增强.     

利用激基复合物发光的有机白光器件制备

以1,4-二(2-氰基-2-苯乙烯基)-2,5-二苯基苯(CNDPDSB)为发光层, N,N'-[3-萘基]-N,N'-二苯基[1,1'-二苯基]-4,4'-二胺(NPB)为空穴传输层, 8-羟基喹啉铝(Alq)为电子传输层, 制备了一种色度稳定的有机电致白光器件. 该器件的白光发射是由CNDPDSB与NPB界面形成的激基复合物发出的红光以及NPB与CNDPDSB发射的蓝光混合而成. 该白光器件的光谱稳定, 在工作电压(6~13 V)内, 色坐标由(0.33, 0.34)变化到(0.31, 0.37). 器件在6 V电压下开启, 10 V电压下的亮度和效率分别为1200 cd/m2和0.2 cd/A.     

混合蓝色和绿色发射的高亮度白色有机电致发光器件

使用星形六苯芴类新材料1,2,3,4,5,6-hexakis(9,9-diethyl-9H-fluoren-2-y1)benzene(HKEthFLYPh)分别制备了三种不同结构的有机电致发光器件.在结构为indium-tin oxide(ITO)/NPB(40nm)/HKEthFLYPh(10nm)/Alq3(50nm)/Mg:Ag(200nm)的器件中,获得了两个电致发光谱峰分别位于435和530nm处的明亮白光.HKEthFLYPh足能量传输层;N,N'-bis-(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine(NPB)是空穴传输层和蓝色发光层;tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(Alq3)是电子传输层和绿色发光层.结果表明,当驱动电压为15V时,器件的最大亮度达到8523cd·m-2;在5.5V时,器件达到最大流明效率为1.01m·W-1.在电压为9V时,CIE色坐标为(0.29,0.34).此外,通过改变HKEthFLYPh层的厚度,发现蓝色发射的相对强度随着HKEthFLYPh层厚度的增加而增强.     

一种新型红色三线态喹喔啉铱(Ⅲ)配合物的合成及发光性质

利用2,3-二苯基喹喔啉和水合三氯化铱(IrCl₃?H₂O)反应, 合成了一种新型喹喔啉铱的配合物[Ir(DPQ)₂(acac)], 通过元素分析, ¹H NMR和HRMS对配合物结构进行了表征, 结果显示得到的是目标化合物. 利用紫外光谱和荧光光谱对配合物的吸收光谱和光致发光光谱进行了研究. 利用该材料作为磷光材料制备了结构为[ITO/NPB(30 nm)/NPB∶7% Ir(DPQ)₂(acac)(25 nm)/PBD (10 nm)/Alq₃ (30 nm)/Mg∶Ag (10∶1)(120 nm)/Ag(10 nm)] 的电致发光器件, 研究了其电致发光光谱. 结果表明, 配合物[Ir(DPQ)₂(acac)]在476和625 nm处存在单重态¹MLCT(金属到配体的电荷跃迁)和三重态³MLCT的吸收峰; 发光光谱结果显示, 在660 nm处有较强的金属配合物三重态的磷光发射; 电致发光光谱显示, 该器件的启动电压是4.25 V, 器件的最大亮度为4910 cd/m², 外量子效率为5.14%, 器件的流明效率为1.12 lm/W, 是一种新型红色磷光材料.     

基于N-对甲氧苯基咔唑-2-乙烯基-8-羟基喹啉锌的白色和黄色有机电致发光器件的性能

通过研究新型荧光染料N-对甲氧苯基咔唑-2-乙烯基-8-羟基喹啉锌(MoBCzHQZn)的电致发光(EL)特性, 发现MoBCzHQZn具有较强的发光特性和空穴传输特性, 利用此特性制备了非掺杂型的有机电致白光器件和掺杂型的有机电致黄光器件. 白光器件的结构为ITO/2T-NATA(20 nm)/MoBCzHQZn(25 nm)/NPBX(13 nm)/BCP(8nm)/Alq3(34 nm)/LiF(0.5 nm)/Al, 器件在15 V电压下实现了白光发射, 色坐标为(0.3719, 0.3275), 最大发光亮度为3414 cd·m-2, 在14 V 电压下的最大发光效率为1.69 cd·A-1、黄光器件的结构为ITO/2T-NATA(20 nm)/CBP:6%Ir(ppy)3:10%MoBCzHQZn(25 nm)/TPBi:6%Ir(ppy)3(47 nm)/LiF(0.5 nm)/Al, 器件在15 V电压下实现了黄绿光发射, 色坐标为(0.3590, 0.5787), 最大发光亮度为11073 cd·m-2, 在9 V电压下的最大发光效率为2.51 cd·A-1.     

2-对联苯-8-羟基喹啉锌的合成及其应用于新型白光OLED

合成了一种全新的有机发光材料2-对联苯-8-羟基喹啉锌(Zn[2-(p-biPh)-8-Q-O]₂), 通过¹H NMR, UV-Vis等对配合物的结构进行表征. 利用该材料制备了新型白光有机电致发光器件(OLED), 其结构为: ITO/NPB (N,N'-双(1-萘基)-N,N'-二苯基-1,1'-二苯基-4,4'-二胺)/BCP (2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉)/Zn[2-(p-biPh)-8-Q-O]₂/Al. 通过调节空穴阻挡层BCP的厚度, 实现了NPB(蓝光发射)和Zn[2-(p-biPh)-8-Q-O]₂(黄光发射)作为器件双发光层的有效复合, 并研究了其发光机理. 当BCP层的厚度为2.0 nm时, 获得了稳定的白色发光; 该器件在6 V电压下启亮, 20 V电压时最大发光亮度达到130 cd/m², 电流效率为0.224 cd/A.     

新型铱配合物的合成及电致发光性质研究

合成了一种新型橙红色磷光材料铱的配合物(npp)₂Ir(acac)(npp=2-(1-萘基)-4-苯基吡啶，acac=乙酰丙酮)，通过 ¹H NMR、MS、元素分析对其结构进行了表征。以铱配合物(npp)₂Ir(acac)作为发光体，制备了结构为ITO/Ir(5%)：PVK(60 nm)/F-TBB(15 nm)/Alq₃(15 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm)的电致发光器件，研究了其电致发光性质。结果表明器件的最大发射波长在599 nm，最大发光亮度为3 841 cd·m^-2，最大电流效率达3.9 cd·A^-1。     

自主体发光的蓝绿色磷光Ir(Ⅲ)配合物的合成及光电特性

合成了一类自主体蓝绿色磷光铱(Ⅲ)配合物(CzPhBI)₂Ir(tfmptz), (CzPhBI)₂Ir(tfmpptz)和(CzPhBI)₂Ir(fpptz)[其中CzPhBI, tfmptz, tfmpptz和fpptz分别为9-[6-(2-苯基-1-苯并咪唑基)己基]-9-咔唑、 2-(5-三氟甲基-1,2,4-三唑基)吡啶、 2-(5-[4-(三氟甲基)苯基]-1,2,3-三唑)吡啶和2-[5-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑]吡啶]. 通过核磁共振氢谱和氟谱及元素分析确定其分子结构, 并对其光物理性能进行了研究. 利用该类配合物作为单发光层制备了器件结构为氧化铟锡(ITO)│N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)(30 nm)│4,4'-N,N'-二咔唑基联苯(CBP)(15 nm)│Ir配合物(30 nm)│1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TBPI)(30 nm)│LiF(1 nm)│Al(100 nm)的电致发光器件, 其最大亮度为6913 cd/m², 最大发光效率达13.9 cd/A.     

Novel Iridium Complex with Carbazol-2-yl-β-diketone Derivative: Low-energy Excitation and Red Electrophosphorescent Devices

A novel iridium-complex, (BPPBI)₂Ir(2-TFDBC)[BPPBI=2-(biphenyl-4-yl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imi- dazole, 2-TFDBC=1-(9-ethyl-9H-carbazol-2-yl)-4,4,4-trifluorobutane-1,3-dione], was synthesized, and its structure and component were confirmed by ¹H NMR and element analysis, respectively. UV-Vis absorption and photoluminescent(PL) spectra of (BPPBI)₂Ir(2-TFDBC) in dichloromethane were investigated. The Ir-complex exhibited a long wavelength excitation of 470 nm, i.e., low-energy excitation. So, it is a promising candidate for phosphorescent probe and PL material. (BPPBI)₂Ir(2-TFDBC)-based electroluminescent devices, ITO/MoO₃(10 nm)/NPB(80 nm)/ CBP:x(BPPBI)₂Ir(2-TFDBC)(20 nm)/TPBi(45 nm)/LiF/Al, were fabricated, where x(%) was of 4% or 8% doping concentration(mass fraction); ITO=indium tin oxides; NBP=N,N'-bis-(1-naphthalenyl)-N,N'-bis-phenyl-(1,1'-biphenyl)- 4,4'-diamine, CBP=4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl, TPBi=1,3,5-tris(1-phenyl-1H-benzimidazol-2-yl)benzene. The devices showed a red emission of 620 nm. The maximum current efficiency and brightness were 1.7 cd/A and 4063 cd/m² for a device of 8%(mass fraction) doping level, respectively. The moderate luminous efficiency was due to the inadequate energy transfer from the host material to the guest material.     

A Series of Pure Orange-yellow Iridium Complexes with Low Efficiency Roll-off: a Computational Study

The electronic structures and spectroscopic properties of heteroleptic cyclometalated iridium(III) complexes were investigated. The geometries, electronic structures, and the lowest-lying excited states of (DBQ)₂Ir(acac) and (MDQ)₂Ir(acac) were investigated via density functional theory-based approaches. A series of designed models of (DBQ)₂Ir(dpis), (DBQ)₂Ir(tpip), (MDQ)₂Ir(dpis) and (MDQ)₂Ir(tpip) was also calculated for comparison. The structures in the ground and excited states were optimized via B3LYP method. The lowest absorptions and emissions spectra were evaluated via TD-B3LYP and TD-PBE1PBE methods. The computational results reveal that the emission peaks of the designed complexes are at around 585-640 nm, which belong to the orange-yellow wavelength. The frontier molecular orbital properties indicate that the Ir(III) complexes have low efficiency roll-off.     

Metal-free phthalocyanine single crystal: Solvothermal synthesis and near-infrared electroluminescence

A metal-free purple H₂Pc single crystal was synthesized by a facile solvothermal method, and its solubility and near-infrared (NIR) optical properties were also investigated due to its potential applications as a light-emitting layer for OLEDs. The H₂Pc single crystal is insoluble in 1-chlorine naphthalene and other organic solvents. It gives a wide absorption in the range from 620 nm to 679 nm and a wide emission in near 922 nm. As an active light-emitting layer, H₂Pc was employed to fabricate electroluminescent (EL) devices with a structure of ITO/NPB (30 nm)/Alq₃:H₂Pc (30 nm)/BCP (20 nm)/Alq₃ (20 nm)/Al. The emission center is at 936 nm when the H₂Pc doping concentration is 20 wt%. The doping concentration strongly governs the emission intensity. When doping concentration decreases from 10 wt% to 1 wt%, the emission intensity remarkably fades, and simultaneously the emission center undergoes a blue shift.     

基于新型硅基化合物衍生物的有机电致发光器件

利用真空蒸镀方法, 以两种新型硅基化合物同族衍生物材料BMPSiE(1,2-bis(1-methyl-2,3,4,5-tetraphenyl-1H-Silole-1-yl)ethane)和BMPThSi(1,1’-dimethyl-3,3’,4,4’-tetraphenyl-2,2’,5,5’-tetra(thiophen-2-yl)-1,1’-bi(1 H-silole))为发光层, NPB(N,N’-diphenyl-N,N’-bis (3-methylphenyl)-1,1’-biphenyl-4,4’-diamine)和Alq3(tris (8-hydroxyquinolinolato) aluminum)分别为空穴和电子传输层, 制备了结构简单的高亮度电致发光器件, 表征了器件的光电性能, 并通过器件的能级结构对器件的发光机理进行了讨论. 结果表明, 驱动电压为20 V时, BMPSiE和BMPThSi的三层结构的器件最大亮度分别为9991.9 和15261.5 cd·m-2, 流明效率分别为0.36 和0.31 lm·W-1. 器件发光光谱谱峰位于483和495 nm处, 分别为BMPSiE和BMPThSi的特征光谱, CIE(国际发光照明委员会)色度图坐标为(0.202, 0.337)和(0.246, 0.419),且不随外加电压的改变而变化.     

含有载流子传输功能基团咔唑和噁二唑的有机铕(Ⅲ)配合物的合成及其发光性能

合成了一种含有载流子传输功能基团咔唑和噁二唑的有机铕(Ⅲ)配合物. 在研究了光致发光等性能的同时, 制备了结构为ITO/NPB(40 nm)/2.5%铕(Ⅲ)配合物: CBP(30 nm)/BCP(10 nm)/Alq3(30 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)的电致发光器件, 器件在612 nm处有半峰宽为4 nm的高纯度的明亮红光发射, 起亮电压约为6 V, 在17.3 V时达到最大亮度1778 cd/m2.