有机/聚合物电致发光材料的能带结构及其在发光器件中的应用

测定了苯撑乙烯齐聚物、吡唑啉衍生物、钌配合物、铼配合物以及常用的有机染料与载流子传输材料等一百余种有机（包括有机小分子,配合物和聚合物）材料的能带来结构参数,探讨不同取代基对材料“能带”结构的影响。基于能带匹配的原则,同时考虑载流子迁移率匹配及各有机层间的厚度匹配,设计了不同结构的电致发光器件。研究表明,能带匹配、迁移率匹配以及厚度匹配是提高有机电致发光器件性能的重要依据。     

有机电致发光材料与器件

简要介绍了有机电致发光器件的结构、电致发光机理、可用作电致发光材料的种类以及存在的一些问题，简述了电致发光材料及器件的研究现状及对未来的展望。     

发光效率及稳定性改善的有机薄膜电致发光器件

不久前,我们报导了以TPD为空穴传输层,Alq为电子传输兼发光层的双层薄膜电致发光器件,在定电流密度6mA/cm2连续驱动下,初始亮度106cd/m2下降至一半亮度的时间为120小时,而继续操作500小时,亮度仍有38cd/m2[1]。在这篇文章中,我们将报道一个在上述器件的空穴传输层TPD中掺杂而构成的新器件。这个新器件发光亮度和效率比原器件增加了50%,而稳定性增加了近10倍,初始亮度165cd/m2的半亮度寿命达1200小时。     

有机磷光材料的固态阴极射线发光研究

采用有机磷光材料三-(2-苯基吡啶)-铱(Ir(PPY)₃)与无机材料SiO₂复合制成夹层结构器件,用交流电压驱动获得了Ir(PPY)₃主峰位于517nm的发光和主峰位于435nm的蓝色发光.通过分析器件的光谱特性,发现这两个发光峰都是源于SiO₂中加速电子直接碰撞激发有机层引起的固态阴极射线发光.继实现多种有机聚合物材料和有机小分子材料八羟基喹啉铝(Alq₃)的固体阴极射线发光之后,又证实了有机 关键词： 夹层结构器件 有机磷光材料 固态阴极射线发光     

联苯乙烯类蓝色发光材料DPVBi的合成及发光性质研究

合成了联苯乙烯类蓝色有机发光材料DPVBi[4，4′-二(2，2-二苯乙烯基)-1，l′-联苯]，用^1H-NMR，IR，元素分析等方法对其结构进行了表征。以DPVBi作发光层制备了电致发光器件，其结构为：ITO／CuPc／NPB／DPVBi/Alq3／LiF／Al，研究了器件的电致发光性质。器件最高亮度达4 373cd/cm^2，最大流明效率为1．24 lm／w，在20mA／cm^2电流密度驱动下的亮度为434cd／cm^2，CIE色坐标为x=0．15，y=0．16，器件的蓝色发光具有较好的色纯度。重点对器件发光色度的稳定性进行了研究，结果表明，随电流密度(4～4 000mA／cm^2)的变化，器件色度具有很好的稳定性。     

一种新型有机聚合物深红色发光材料的合成及发光特性的研究

合成了一种深红色发光的聚苯乙烯喹啉(PPV-Q)材料,研究了其光致发光,电致发光及吸收光谱。这种材料在紫外和蓝光区具有很强的吸收能力,波长为463 nm的光对此材料具有最高的激发能力。用此材料作为发光层制备了ITO/PPV-Q/Al结构的电致发光器件,发光光谱的中心波长为670 nm,发光光谱的半高全宽为90 nm左右。在不同驱动电压下,器件电致发光的色坐标(x=0.67, y=0.32)基本上没有变化, 是一种深红色的电致发光。器件中的电流随驱动电压的增加而明显增强,导致器件稳定性的降低。     

第5届全国有机分子和聚合物发光与激光学术会议纪要

2007年11月5日至7日，第5届全国有机分子和聚合物发光与激光学术会议在天津理工大学召开。本届会议由中国物理学会发光分会主办，由显示材料与光电器件教育部重点实验室和天津理工大学理学院联合承办。来自全国18个省、市、自治区、香港特别行政区的代表近200人参加了会议。     

有机材料EnBOD的放大自发发射性能研究

在紫外脉冲激光泵浦条件下,研究了有机材料EnBOD的放大自发发射(ASE)性能.EnBOD的甲苯稀溶液样品具有较窄的吸收和荧光光谱,主峰分别位于508 nm和527 nm.其ASE效率随着溶液浓度而变化,浓度为0.008 mol·L-的EnBOD样品具有最高的ASE效率,达到22.6％.其ASE主峰位于542 nm,阈值约为29.5 kW·cm-2.阈值后的ASE半宽约为12.4 nm.经紫外脉冲激光20万次泵浦后,ASE的光强衰减为初始强度的61.2％.结果表明EnBOD是一种ASE阈值较低、光稳定性良好的激光材料.     

利用STM和CV方法测定有机发光材料的能带参数

利用扫描隧道显微镜/扫描隧道谱(STM/STS)的技术,研究了有机发光材料Alq₃、DPN-2CN和DNP-2CN的表面电子结构。将材料DPN-2CN和DNP-2CN的表面电子结构与Alq₃的表面电子结构进行对比,判定了DPN-2CN和DNP-2CN的最低空轨道(LUMO)能级。通过电化学循环伏安(CV)法,对DPN-2CN和DNP-2CN的LUMO能级和最高占有轨道(HOMO)能级进行了表征。两种测试方法所得到的LUMO能级参数基本一致。     

两种蓝色有机电致发光材料

重点研究以两种蓝色OEL材料蒽类衍生物JBEM和联苯乙烯衍生物DPVBi分别作基质，以perylene作掺杂剂的器件的电致发光性能，特别研究了它稳定性，在这度和效率方面，两种器件并没有很大差别，然而在稳定性方面却有很大差别，蒽类衍生物JBEM的器件在100cd/m^2初始亮度下，半亮度寿命可达1035h，而DPVBi的器件在同样条件下，半亮度寿命为255h。通过分析两种器件的能级图，认为稳定性的差别可能源于两种蓝光材料本身的热稳定性不同，JBEM优于DPVBi，是一种很有前途的蓝色发光材料。     

Mussel‐Inspired Polymer Grafting on CsPbBr3 Perovskite Quantum Dots Enhancing the Environmental Stability

Mussel‐inspired chemistry, motivated by the adhesive proteins secreted by mussels for attachment to wet surfaces, is an emerging technique for manipulating the surface properties of a variety of materials. Here, a facile mussel‐inspired poly(N‐vinyl pyrrolidone) (PVP) polymer encapsulation with trivial influence on inherent optical properties of perovskite quantum dots (QDs) is demonstrated to efficiently combat the low intrinsic thermal, chemical, and photostability of CsPbBr₃ QDs. The suitability of photopolymer‐processed PVP‐CsPbBr₃ QDs flexible films as color components in white light–emitting devices is substantiated.     

有机发光材料DPVBi的空穴阻挡特性

讨论了有机发光材料4,4′-bis(2,2′-diphenylvinyl)-1,1′-biphenyl(DPVBi),在结构为ITO/N,N′-bis-(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine(NPB)/DPVBi/tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum(Alq₃)/LiF/Al的有机电致发光器件中所表现出来的空穴阻挡特性。通过实验可以看到,当NPB的厚度小于DPVBi的厚度时,DPVBi对空穴的阻挡作用和其自身的厚度有关,厚度越大阻挡能力越强。DPVBi的厚度一定(120nm)且不足以将空穴完全限制于DPVBi层内时,其对空穴的阻挡能力,随着NPB厚度(30~60nm)的增加而相对减弱。当NPB的厚度大于DPVBi的厚度时,进入DPVBi层的空穴,随着它们之间厚度差别的增大而增加,从而使器件的光谱半峰全宽加大。这几条规律对于制作基于DPVBi的有机蓝光和有机白光器件具有一定的指导意义。     

有机材料激子发光的温度特性

基于实验和理论模拟研究了12~320 K温度范围内八羟基喹啉铝[tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum,Alq]和一种高效红光染料甲基2叔丁基6(1,1,7,7四甲基久咯呢定基9烯基)4H 1吡喃[4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran,DCJTB]的光致发光(photoluminescence,PL)随温度的变化,提出三种不同电荷分离程度的激子参与的Alq的稳态光致发光过程,通过拟合参量得到了三种激子的能量差值和辐射复合几率之比,观察并解释了DCJTB发光光谱从200 K以下到室温的升温过程中发生的蓝移。认为变温光致发光有可能用于评估材料的发光和导电性能,比较并讨论了有机和无机发光材料激子发光的温度特性,认为低温下小分子发光材料倾向于分子态,随温度升高逐渐向半导体态转变,Alq在150~190K之间开始发生这种转变,而DCJTB则从300~320 K开始。     

有机合成——光电子材料研究的重要工具

以有机电致发光显示与照明技术、有机太阳能电池等为代表的有机光电子器件在世界范围内吸引了产业界和研究机构的关注。新型有机光电材料的开发是近些年来有机光电子飞速发展的基石和巨大推动力。合成方法与材料设计思路的突破,使包括小分子和聚合物光电材料的性能得到了飞跃式发展。从材料的设计与合成入手,综述了材料化学结构与分子自组织行为及最终器件性能的关系。以窄带共轭聚合物、全共轭嵌段聚合物、超支化材料等为例阐述了上述材料溶液与本体中的自组织行为,以及用于有机太阳能电池给体材料时形貌对器件行为的影响。     

有机电致发光材料分子与器件结构设计

有机电致发光器件是当今显示器件的研究热点，越来越多的人们致力于开发高性能的发光材料和研制高效率的器件结构。本文就有机发光材料的分子结构设计，以及提高有机发光器件性能的主要途径作一简要论述。     

喷墨打印和旋涂法制备有机电致发光显示器件中空穴注入及发光层的比较研究

比较了喷墨印刷和旋涂PEDOT:PSS薄膜的表面性能,发现喷涂PEDOT:PSS薄膜上印有发射层油墨后,其表面性能有很大差异。在喷墨打印PEDOT:PSS膜的表面上只发现了大量的和类山状的聚合物颗粒。进一步的研究表明,形态的差异源于润湿性的不同。揭示了喷墨打印和旋涂对膜性能的不同影响,从而在喷墨打印PEDOT:PSS膜上构建了更精细的结构。     

图形硅衬底GaN基发光二极管薄膜去除衬底及AlN缓冲层后单个图形内微区发光及 应力变化的研究

研究了图形硅衬底上外延生长的氮化镓(GaN)基发光二极管(LED)薄膜、去除硅衬底后的无损自由状态LED薄膜以及去除氮化铝(AlN)缓冲层后的自由状态LED薄膜单个图形内的微区光致发光(PL)性能, 用荧光显微镜与扫描电镜观测了去除AlN缓冲层前后LED薄膜断面弯曲状况的变化. 研究结果表明: 1)去除硅衬底后, 自由支撑的LED薄膜朝衬底方向呈柱面弯曲状态, 且相邻图形的柱面弯曲方向不一致, 当进一步去除AlN缓冲层后薄膜会由弯曲变为平整; 2)LED薄膜在去除硅衬底前后同一图形内不同位置的PL谱具有显著差异, 而当去除AlN缓冲层后不同位置的PL谱会基本趋于一致; LED薄膜每一位置的PL 谱在去除硅衬底后均出现明显红移, 进一步去除AlN缓冲层后PL谱出现程度不一的微小蓝移; 3)自由支撑的LED薄膜去除AlN缓冲层后, PL光强随激光激发密度变化的线性关系增强, 光衰减得到改善.     

Tunneling through a Metal/Polymer Interface Containing a Thin Oxide Layer: Discussion of the Consequences of Oxide Presence on Charge Injection

The charge injection from oxidized metal electrodes into conjugated polymer thin films is calculated and compared with ideal metal/polymer interfaces. The presence of the oxide layer has a major influence on the magnitude of the tunneling current as well as on its behavior with applied voltage. It was also found that the fitting of the simple Fowler-Nordheim model for triangular barriers to the obtained current-voltage data from the oxidized interfaces leads to incorrect values of the potential barrier height at the metal/polymer interface. Prediction and its consequences on charge injection control in organic devices are discussed.     

Electronic,Optical, and Charge Transport Properties of New 2,1,3-Benzothiadiazole-Based Derivative for Organic Light-Emitting Diodes

We apply quantum-chemical techniques to investigate the variation in electronic, optical, and charge transport properties upon the change of the chemical structure of 2,1,3-benzothiadiazole-based derivative. Calculated results suggest that, with respect to the pristine molecule, the absorption/emission spectrum of phenanthrene-substituted derivative exhibits blue shift due to the increase of the energy gap for the frontier molecular orbitals involved in the absorption/emission transition. Also, phenanthrene-substituted derivative could be used as hole transport material in organic light-emitting diodes from the charge-hopping model. Finally, we found that the stability of phenanthrene-substituted derivative is better than that of the pristine molecule.