有机金属配合物电子传输材料*

电子传输材料在OLED (Organic Light Emitting Diode) 中起着极为重要的作用,电子迁移率高的传输材料可以使器件的电子与空穴注入大致平衡,从而增加激子形成的概率,减少器件中由于空穴数量过剩而导致空穴通过器件内部传输到阴极而形成的漏电流,提高器件发光亮度和效率。本文概述了有机金属配合物电子传输材料的进展,以金属中心离子来划分有机金属配合物电子传输材料的种类,分别介绍了主族的Al、Be等,副族的Cu、Zn等以及稀土金属为中心离子的电子传输材料;并展望了金属配合物电子传输材料的发展前景。     

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%。     

蓝色有机电致磷光主体材料

有机电致发光(OLEDs)因其具有驱动电压低、主动发光、亮度高、视角宽、响应快、耐冲击与震动等特点,在平板显示与照明领域有着广阔的应用前景。磷光有机电致发光二极管(PhOLEDs)由于能够同时利用三重态和单重态激子,内量子效率从理论上可达到100%,从而克服了传统荧光OLEDs只利用单重态激子时效率25%的限制,在过去的几十年里受到业内人士的极大关注。但要实现三重态磷光,通常需要将重金属原子与主体材料进行掺杂,而重金属配合物的磷光寿命相对较长,容易引起浓度猝灭和三重态-三重态湮灭,所以需要找到合适的主体材料与重金属的磷光发射体进行掺杂来减少上述因素的影响从而得到高性能的电致磷光器件。本文综述了近年来国内外蓝色有机电致磷光主体材料的研究状况,并对空穴传输型、电子传输型和双极传输型的蓝色磷光主体材料按照官能团的不同进行了分类总结和评述,并对其光物理性质、热学性质、电化学性质及器件性能等作了详细归纳比较,最后展望了蓝色有机电致磷光主体材料的前景和发展趋势。     

基于磷光材料的电致发光二极管研究进展

电致发光二极管(LEDs)具有能耗低、寿命长、绿色环保等优点,在固态照明、全色显示等领域具有广阔的应用前景。 与传统的荧光电致LEDs相比,磷光电致LEDs能够同时利用单重态和三重态激子,理论上可以使器件的内量子效率达到100%,突破5%的外量子效率极限。 因此,发展高效的磷光材料以及实现其在电致LEDs中的应用是非常有意义的。 本文综述了目前主要的磷光材料,包括有机金属配合物、纯有机分子、聚合物、金属有机框架材料和碳量子点等,并总结了稀有金属配合物和纯有机分子在电致磷光 LEDs中的研究进展,同时对电致磷光LEDs的发展前景进行展望。     

含氟绿光铱配合物的设计、合成及其高效磷光电致发光器件

以2-(3-(2',4'-二氟苯基)苯基)吡啶(Hdfbppy)为环金属C^N配体,乙酰丙酮(Hacac)为辅助配体,设计合成了一种绿色磷光铱配合物(Ir(dfbppy)₂(acac));研究了此配合物的光物理性质及其电致发光器件性能。室温下,配合物Ir(dfbppy)₂(acac)的二氯甲烷溶液的最大发射波长为520nm,量子效率为71%,寿命为381ns。将此配合物掺杂在4,4'-N,N'-二咔唑基二联苯(CBP)中,作为发光层制备了有机发光二极管器件。结果显示,该器件在7.2V电压下呈现的最大亮度为68324cd·m^-2,最大电流效率约为53cd·A^-1,最大功率效率为37lm·W^-1,色坐标为(0.33,0.62)。     

小分子蓝色磷光主体材料

有机电致发光器件是有机光电子领域的研究热点,在平板显示和固体照明领域有着广阔的应用前景.目前,由于器件效率和稳定性的问题,蓝色磷光器件是有机电致发光器件的瓶颈,而蓝色磷光主体材料的选择是影响蓝色磷光器件性能的关键因素.综述了小分子蓝色磷光主体材料的最新研究进展,重点介绍了各类小分子蓝色磷光主体材料的设计思想、器件性能.包括空穴传输性主体材料、含硅主体材料、电子传输性主体材料、双极主体材料和可湿法加工的蓝色磷光小分子主体材料的结构、特点及相应器件性能.最后对小分子蓝色磷光主体材料的发展方向进行了展望.     

含铱配合物聚合物磷光材料及其电致发光性能

聚合物电致发光器件由于在大面积平板显示和固态照明上的潜在应用,在学术研究和工业应用领域引起了广泛的关注.聚合物电致发光器件可以通过溶液加工的方法制备,制作工艺简单,成本低、材料省,并且可以实现大面积柔性显示.和荧光聚合物材料相比,磷光铱配合物聚合物材料可以同时利用单线态和三线态激子发光,器件的内量子效率理论上能达到100%,突破了传统25%的极限,因而受到广泛关注.基于此,本文综述了含铱配合物聚合物磷光材料的研究进展,主要对含铱配合物线型聚合物和超分子聚合物的合成、结构特点以及光电特性进行了总结,并讨论了聚合物结构对材料性能的影响.     

小分子配合物电致发光材料研究进展

本文简述了有机电致发光及有机发光二极管的基本原理 ;概述了小分子配合物电致发光材料的最新研究进展 ,讨论了它们的光电性质、器件的发光效率和稳定性 ;展望了小分子配合物电致发光材料的前景.     

基于香豆素衍生物的新型绿色/红色磷光有机电致发光主体材料的设计、合成及性能表征

设计并合成了一种新型的香豆素衍生物,3,3-’(1,3-苯基)双(7-乙氧基-4-甲基香豆素)(mEMCB),并系统地对该香豆素衍生物进行了结构表征、光物理性能、热物理性能及电化学性能的研究.mEMCB具有较高的三重态能级(2.42eV),可敏化绿色、红色磷光掺杂材料.同时,mEMCB还具有较好的热稳定性(T_g:79.72℃,T_d:361.49℃),其T_g明显高于目前广泛使用的磷光主体材料CBP.研究结果表明,mEMCB是一个潜在的可以用于绿色和红色磷光有机电致发光器件的主体材料.     

窄光谱磷光配合物的设计及电致发光性能

通过对螯合配体及辅助配体的设计与筛选, 构筑了一种全新的天蓝光铱金属配合物(MeFPyPy)₂Ir(dipcMePy)(简称MFPMP), 实现了三重态配体中心、 三重态金属-配体电荷转移和/或三重态配体-配体电荷转移跃迁类型混合比例较优化的发光过程. 以MFPMP作为发光体的磷光有机电致发光器件实现了半峰宽为52 nm, 最大发光波长为476 nm的窄光谱、 单峰型、 高亮度、 高效率天蓝光发射, 并在1000 cd/m²的实用亮度下保持了25%以上的外量子效率(EQE), 与目前报道的最高水平有机电致发光器件性能相当. 本工作为进一步开发色纯度更高、 更具有实用性的磷光配合物发光材料提供了一条可行的途径.     

Carbazole-oxadiazole containing polyurethanes as phosphorescent host for organic light emitting diodes

New types of polyurethanes (PUs) were prepared from condensation polymerization of isophorone diisocyanate (IPDI) with various combination of 9-butyl-3,6-bis(4-hydroxyphenyl)carbazole (Cz) and 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-1,3,4-oxadiazole (OXD), and end-capped with 4-tert-butyl phenol. The Cz-OXD PUs can also be used as host for phosphorescent dye. Red EL emission was obtained when Ir(btp)₂(acac) or Ir(2-phq)₂(acac) was used as the phosphorescent dyes in Cz-OXD (3:1) PU. Maximum brightness of 394 cd/m² and EL efficiency of 1 cd/A were achieved for the Ir(2-phq)₂(acac) base device. In addition, white light PLED was demonstrated when co-dopant of Ir(btp)₂(acac) and Firpic were used.     

4-咔唑基-N-（3,′4′-二甲苯基）-1,8-萘二甲酰亚胺作为电子传输材料的实验和理论研究（英文）

通过乌尔曼偶联反应合成了一种新颖的萘胺-咔唑分子,4-咔唑基-N-（3,′4′-二甲苯基）-1,8-萘二甲酰亚胺（CNP）.运用量子化学中的密度泛函理论（TD-DFT）,在B3LYP/6-31（d）水平上对化合物在阴离子、阳离子、中性状态下进行了结构全优化,得到了化合物的总能量、HOMO能级、LUMO能级、电离能和电子亲合势.理论计算了化合物的紫外吸收光谱和红外光谱.紫外吸收光谱、红外光谱、HOMO能级和LUMO能级数值与实验值高度一致.在理论上分析了化合物作为电致发光材料的可能性,化合物CNP是一种很好的电子传输材料.     

基于咔唑-三唑的新型主体材料及天蓝光有机电致磷光器件

本研究针对蓝光主体材料相对缺乏的现状,利用有机电致磷光器件高效率的优势,选择1,2,4-三唑为电子传输功能基团、咔唑为空穴传输功能基团,设计、制备了新型主体材料oCzTz。通过邻位取代方式实现了分子立体构型高度扭曲,从而使分子的三重态能量达到3.01eV;oCzTz具有较高的热分解温度(353℃)和玻璃化转变温度(110℃);量化计算显示,分子的前线轨道在咔唑和三唑基团之间高度分离。以oCzTz为主体、以FIrpic为发光客体的天蓝光电致磷光器件启亮电压为3.4V,电流效率和功率效率分别高达37.2cd·A-1和29.2lm·W-1,是以TPBI为电子传输层的同类器件的最高效率之一。     

一种吡嗪铱(Ⅲ)配合物的晶体结构及光物理性质

合成了一种铱配合物二(4,4'-二氟-5-甲基-2,3-二苯基吡嗪) (乙酰丙酮)合铱[(MDPPF)₂Ir(acac)]的有机电致发光器件(OLED),利用X射线单晶衍射仪测定了该化合物的晶体结构. 利用紫外-可见吸收光谱、发射光谱对其光物理性质进行研究. 结果表明: (MDPPF)₂Ir(acac)的单晶结构属于三斜晶系, P1空间群,晶胞参数a=1.13984(3) nm, b=1.26718(3) nm, c=1.29541(3) nm, α=93.7181(19)°, β=101.638(2)°, γ=110.853(3)°, V=1.69336(7) nm³; (MDPPF)₂Ir(acac)在二氯甲烷溶液中的发射峰为555 nm. 以(MDPPF)₂Ir(acac)为客体材料,制备了结构为ITO/NPB(40 nm)/CBP: (MDPPF)₂Ir(acac)(20 nm)/TPBi(10 nm)/Alq₃ (30 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)的一系列不同掺杂浓度器件, 器件的发射峰位于558 nm, 最大亮度达到32700 cd·m^-2,最大电流效率44.3 cd·A^-1, 最大功率效率20.7 lm·W^-1.     

Phosphine Sulfide-Based Bipolar Host Materials for Blue Phosphorescent Organic Light-Emitting Diodes

Three phosphine sulfide-based bipolar host materials, viz CzPhPS, DCzPhPS, and TCzPhPS, were facilely prepared through a one-pot synthesis in excellent yields. The developed hosts exhibit superior thermal stabilities with the decomposition temperatures (T_d) all exceeding 350 °C and the melting temperatures (T_m) over 200 °C. In addition, their triplet energy (E_T) levels are estimated to be higher than 3.0 eV, illustrating that they are applicable to serve as hosts for blue phosphorescent organic light-emitting diodes (PhOLEDs). The maxima luminance, current efficiency (CE), power efficiency (PE), and external quantum efficiency (EQE) of 17,223 cd m⁻², 36.7 cd A⁻¹, 37.5 lm W⁻¹, and 17.5% are achieved for the blue PhOLEDs hosted by CzPhPS. The PhOLEDs based on DCzPhPS and TCzPhPS show inferior device performance than that of CzPhPS, which might be ascribed to the deteriorated charge transporting balance as the increased number of the constructed carbazole units in DCzPhPS and TCzPhPS molecules would enhance the hole-transporting ability of the devices to a large extent. Our study demonstrates that the bipolar hosts derived from phosphine sulfide have enormous potential applications in blue PhOLEDs, and the quantity of donors should be well controlled to exploit highly efficient phosphine sulfide-based hosts.     

高分子电致发光材料结构设计方法概述*

高分子发光二极管（PLED）因其巨大的科学和商业价值而得到了广泛关注,近年来各种新材料的不断开发和深入研究使PLED器件日益走向实用化。高分子电致发光材料的结构设计是新材料开发的灵魂,本文结合我们的工作概述了高分子发光材料结构设计的基本原理和设计要点,详细介绍了单分子结构设计方法及其相关的基本思路和理论,分析了聚集态结构对材料及其器件性能的影响,概括了聚集态结构设计的一些基本方法。最后提出了高分子发光材料结构设计的一般性思路,并展望了其研究和发展方向。     

基于双极性铼配合物的低浓度淬灭电致发光器件

合成了一种含双极性9,9-双(9-乙基咔唑-3-基)-4,5-二氮芴(ECAF)配体的新型三羰基铼配合物Re(CO)3(ECAF)Cl,通过核磁共振氢谱及高分辨质谱对其结构进行了确定。以含有4,5-二氮-9,9-螺二芴(SB)配体的铼配合物Re(CO)3(SB)Cl作为参比物,对比研究了其热稳定性及光电性能。结果表明,与参比物的分解温度(366℃)相比,配合物Re(CO)3(ECAF)Cl有极好的热稳定性(热分解温度419℃)。由于富电子咔唑基团导致的能隙增大,相比参比物的发光波长(572 nm),Re(CO)3(ECAF)Cl的发光波长蓝移至565 nm。Re(CO)3(ECAF)Cl的发光量子效率(39%)稍高于参比物(37%)。以旋涂法制成电致发光器件后,基于Re(CO)3(ECAF)Cl器件的最佳掺杂浓度(质量分数)高达30%,是基于参比物器件的2.4倍,而且开启电压低至2.9 V,明显比参比物器件的4.0 V低,说明ECAF配体能有效抑制发光浓度淬灭,且明显改善了铼配合物的载流子传输性能。基于Re(CO)3(ECAF)Cl器件的最大电流效率及最大外量子效率分别为8.2 cd·A^-1和3.0%,低于参比物器件的9.7 cd·A^-1和3.9%。     

单分散齐聚芴电致发光材料的合成及器件化

用Sonogash ira法合成了一系列含三键的齐聚芴,所有产物经核磁共振谱、质谱及元素分析表征确认.此类物质在溶液中及薄膜状态均发射出蓝紫或深蓝色荧光,荧光发射峰随聚合度增大依次红移.以这些物质为发光材料制作了相应的有机电致发光二极管(OLED),对器件的测试结果表明,所合成的齐聚芴具有优良的蓝色电致发光特性,其中OF3R4的最大发光亮度达到5 795 cd/m²,而OF3R6的最大外量子效率达到1.0%,其最大发光亮度为2 690 cd/m².     

Evolution of the characterization of horizontally aligned organic light-emitting molecules and their recent progress of molecular design

This review article surveys the organic small molecular materials, light-emitting for most of them, being studied for the molecular alignment or orientation in thin films. Following a chronicle order, three practical characterization techniques, variable angle spectroscopic ellipsometry (VASE), angle-dependent photoluminescence (ADPL), and grazing incidence wide-angle x-ray scattering (GIWAXS) have been used to probe phosphorescence, thermally activated delayed fluorescence (TADF) materials, as well as those of non-phosphorescence and non-TADF materials.     

含噻吩单元的间苯共聚物及其电致发光性能

采用NiCl2催化的Yamamoto缩聚反应将不同比例的含噻吩单体与间苯单体共聚,合成了聚(5-(2-乙基己氧基)-1,3-苯撑-co-(2,5-二苯撑-4-基-噻吩))(PmP-DPT),并测试了4种不同比例共聚物的紫外-可见光吸收光谱,光致发光光谱和LED器件的电致发光光谱,系统地表征了共聚物的光电性能。结果表明,噻吩的加入形成了新的发光中心,实现了从间苯链段到含噻吩发光中心的有效能量转移,当噻吩摩尔分数约为1%时,可得到效率为0.47%的色坐标(CIE)为0.17和0.13的蓝光PLED器件。当噻吩摩尔分数为10%时,可得到效率为2.59%的色坐标(CIE)为(0.21,0.36)的蓝绿光PLED器件。