铂配合物磷光材料在OLED中的应用研究进展

有机发光二极管（OLED）开发和商业化的一项关键突破是将磷光材料用作发光材料,与荧光材料相比,磷光材料的内部量子效率提高了3倍。在所有磷光材料中,方形平面铂（Ⅱ）配合物由于高的结构刚性而表现出磷光量子产率高、磷光寿命短以及化学和热稳定性高等优点,这对于实现具有长使用寿命的OLED至关重要。另一方面,铂（Ⅱ）配合物由于其平面配位几何形状,可以轻松构建二齿、三齿或四齿配体,从而可显著调控铂（Ⅱ）配合物的光物理性质。除此之外,含多个Pt中心可以进一步增强分子的自旋轨道耦合作用从而增强其磷光发射。基于以上考虑,该文对含二齿、三齿和四齿配体的单核及多核铂（Ⅱ）配合物在OLED发光材料中的应用进行了总结,并讨论了配体结构对器件性能的影响。最后,对铂（Ⅱ）配合物材料的研究难点进行了分析,对其未来的发展趋势进行了展望。     

有机电致发光器件中的新型双极主体材料的合成及应用

设计并合成了一种由咔唑和噁二唑基团构成的,具有双极载流子传导特性的新型主体材料C1PBD。通过对C1PBD的光物理和电化学性能进行研究,证明这种新型的双极主体材料可以用作为蓝色荧光器件的主体材料.利用传统蓝色荧光掺杂材料TBPe,制备了C1PBD作为主体材料的器件,并对其性能进行了表征,器件开启电压约为3.2 V,最大电流效率达到2.26 cd/A,器件表现出稳定的蓝色发光,CIE值稳定在(0.14,0.14),展现了C1PBD作为主体材料的良好性能.     

低温原子层沉积封装技术在OLED上的应用及对有机、钙钛矿太阳能电池封装的启示

有机半导体光电器件在基础研究和工业应用方面进展迅速, 相关方向已经成为一个较为成熟的新兴领域. 然而, 这类器件中的关键有机材料存在对空气中的水、氧十分敏感的问题, 严重影响了器件的长期工作性能. 除了选择合适的传输层材料、界面层结构, 利用界面工程提高器件水氧耐受能力之外, 对器件进行可靠的封装是隔绝空气中水、氧的另一个有效手段. 原子层沉积(atomic layer deposition, ALD)是一种近乎完美的薄膜沉积封装技术, 这种技术所生长的薄膜具有独特的层-层(layer by layer)生长特性, 而且可以在低温下沉积出厚度可控、重复率高、均匀致密的薄膜, 使得该技术在半导体行业已经得到广泛应用. 在此, 我们将回顾ALD封装技术在有机发光二极管(organic light emitting diode, OLED)、有机太阳能电池(organic photovoltaics, OPV)和钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cell, PSC)中的应用, 并进一步讨论现阶段应用于OLED的相对比较成熟的ALD封装技术, 及其对OPV和PSC封装的启示性意义.     

新型有机污染物研究进展

新型有机污染物的研究是目前国际上环境化学研究的热点领域,其所引起的环境污染和人体健康问题也是我国环境健康研究的重要组成部分。随着国际斯德哥尔摩公约履约活动的不断深入,我国正面临着履行公约以及削减与控制持久性有机污染物的巨大挑战。本文总结了笔者课题组近几年在新型有机污染物研究方面的进展,讨论了本领域学科前沿和履约工作的科学需求。     

金属纳米粒子增强有机光电器件性能研究进展

金属纳米粒子以其特殊的体积效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应提供了诸多优异的光学和电学性能.实验表明,利用金属纳米粒子的光学和电学效应可以有效提升有机光电器件的综合性能.目前在有机发光二极管器件中流明效率最好的增强效果为150%,在有机光伏器件中功率转换效率最好的增强效果为70%,特别是在一些高效有机光电器件中的成功应用,虽然增强的比例相对较低,但是器件效率基数大,最终得到的器件性能相当优异.这些性能提升的主要机理包括表面增强荧光、等离激元光捕获、能量转移、电学效应、散射效应等.本文以金属纳米粒子的表面等离子体共振效应和电学效应为主线,按照不同纳米粒子及器件中的修饰位置进行分类,系统总结了金属纳米粒子提高有机发光二极管器件和有机光伏器件性能方面的工作.针对纳米粒子的局域表面等离子共振效应作用范围小,增强波长单一等问题,总结了一些新的设计思路如远场增强效应、纳米粒子和激子剖面的调控与匹配及散射增强效应等,希望为进一步的结构设计提供帮助.     

圆偏振热活化延迟荧光材料及其器件的研究进展

圆偏振热活化延迟荧光材料具有分子结构易修饰、激子利用率高及圆偏振发光等特点,在光学信息存储、3D显示、发光器件和数据加密等领域具有广阔应用前景.利用此类材料作为发光层制备的圆偏振有机发光二极管,能够同时实现高发光不对称因子和理论上达100%的激子利用率,对发展低功耗和高性能有机发光二极管至关重要.近年来,通过不断的分子结构设计与优化,该类材料在有机发光二极管中的电致发光效率不断提高,但是仍然存在不对称因子低及效率滚降严重等问题.基于此,整理了目前已报道的圆偏振热活化延迟荧光化合物,重点讨论了其分子结构设计与光物理性质、圆偏振特性以及电致发光性能的关系规律,并对高性能圆偏振热活化延迟荧光材料的制备及其在有机发光二极管中的应用进行了展望.     

甲基修饰的咔唑/二苯砜基AIE-TADF蓝光材料及其OLED器件

以四甲基咔唑为电子给体(D)、 二苯砜为电子受体(A)构建了具有D-A-D结构的纯有机咔唑/二苯砜衍生物——9,9'-[磺酰基双(3,1-亚苯基)]双(1,3,6,8-四甲基-9H-咔唑)(TMe-mSOCz). 对所合成材料的光物理性能研究表明, TMe-mSOCz表现出明显的聚集诱导发射(AIE)和热激活延迟荧光(TADF), 延迟寿命和延迟荧光占比分别为2.26 μs和47.7%, 并具有良好的电化学稳定性和热稳定性. 基于TMe-mSOCz作为非掺杂发光层制备了有机发光二极管(OLED)器件, 其启亮电压(V_on)为3.5 V, 最大外量子效率为5.63%, 国际照明委员会(CIE)坐标为(0.18, 0.26). 在1000 cd/m²亮度下, 非掺杂器件的效率滚降非常小(7.1%), 色彩稳定性较好, 其具有窄的半峰宽(FWHM=72 nm). 研究结果表明, 在传统TADF分子给受体间引入甲基修饰有利于开发具有AIE特性与更高效的D-A-D型TADF分子, 这为基于AIE-TADF分子开发新型OLED器件提供了新途径.     

聚集诱导延迟荧光材料及器件研究进展

;热活化延迟荧光(TADF)材料无需贵金属参与即可实现单线态和三线态激子的全利用,成为了有机电致发光的研究热点.但是目前大部分TADF材料都表现出严重聚积诱导发光猝灭现象,这对其应用和发展不利.聚集诱导延迟荧光材料作为一种新型TADF材料,具有独特的聚集诱导荧光增强现象引起科研工作者极大兴趣.基于聚集诱导延迟荧光材料分...     

含硼有机发光二极管材料与器件

硼元素因其独特的价层电子结构——价电子数少于价轨道数,而拥有一个空的p轨道,其三配位化合物既可以和邻近的π体系产生有效共轭,又可以容易地与路易斯碱发生络合,形成四配位化合物。将硼元素引入传统的光电功能分子当中,往往能给整个体系带来独特的光电性质,这已成为新型有机光电功能分子设计的重要思路。本文围绕硼元素的三配位化合物和四配位化合物,从分子设计理念、化合物光电性质、相关器件的结构与效率等方面对含硼有机光电功能分子及其器件的研究进展进行综述,并对其未来发展做出展望。     

单、双核含双硫配体金属有机铂磷光材料合成及其OLED应用

以丙酮为溶剂,无水碳酸钾为缚酸剂,将氯桥二聚体和StpipH配体加热回流,一步合成了双核铂金属化合物Pt₂(Stpip)₂L(StpipH:双(二苯基膦硫基)酰胺;LH₂:4,6-二苯基嘧啶)及其相应的单核配合物Pt(Stpip)LH。利用核磁共振(¹H,³¹P谱)、高分辨质谱和X射线单晶衍射等对化合物进行表征和结构确认。并通过紫外-可见光吸收光谱和荧光发射光谱研究了化合物的光物理性质。结果表明,双核化合物Pt₂(Stpip)₂L的低能跃迁吸收带位于400～510 nm的可见光区域,在纯固体状态下,发射峰位于593和559 nm处,其质量分数为2%的PMMA薄膜在560 nm处表现出强烈的磷光发射且在PMMA薄膜中的量子产率达到22.2%。单核化合物Pt(Stpip)LH在纯固体和质量分数为2%的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜中,发射峰分别位于524和526 nm处,其中在PMMA薄膜中的量子产率达38.7%。这两种化合物在不同状态...     

Research Progress on Triarylmethyl Radical-Based High-Efficiency OLED

Perchlorotrityl radical (PTM), tris (2,4,6-trichlorophenyl) methyl radical (TTM), (3,5-dichloro-4-pyridyl) bis (2,4,6 trichlorophenyl) methyl radical (PyBTM), (N-carbazolyl) bis (2,4,6-trichlorophenyl) methyl radical (CzBTM), and their derivatives are stable organic radicals that exhibit light emissions at room temperature. Since these triarylmethyl radicals have an unpaired electron, their electron spins at the lowest excited state and ground state are both doublets, and the transition from the lowest excited state to the ground state does not pose the problem of a spin-forbidden reaction. When used as OLED layers, these triarylmethyl radicals exhibit unique light-emitting properties, which can increase the theoretical upper limit of the OLED’s internal quantum efficiency (IQE) to 100%. In recent years, research on the luminescent properties of triarylmethyl radicals has attracted increasing attention. In this review, recent developments in these triarylmethyl radicals and their derivatives in OLED devices are introduced.     

有机电致发光红色发光材料研究进展

本文总结了近年来有机金属配合物、分子内电荷转移化合物、稠环芳香类化合物以及齐聚物等几类有机电致发光红色发光材料的研究进展,详细介绍了它们在有机电致发光器件中的应用,并对有机电致发光红色发光材料未来的研究方向作了展望.     

蓝色延迟荧光材料及器件的研究进展

有机发光二极管(OLEDs)作为新一代的显示技术,因其启亮电压低、厚度薄、能效高、响应速度快等优点,而被世界各国研究人员所关注。 有机电致发光材料及器件的发展一直备受关注,根据发光机理的不同,有机发光材料可以分为荧光材料和磷光材料。 蓝色荧光材料作为OLEDs发展中的重要部分,拥有磷光材料无法比拟的优势,近年来成为研究热点。 本文介绍了近年来国内外蓝色延迟荧光材料的研究进展,并展望了其发展前景和趋势。     

热活化延迟荧光聚合物及其电致发光器件

热活化延迟荧光(TADF)聚合物,不仅具有小分子TADF材料高的激子利用效率特性,而且还具备分子多样性好、可溶液加工、低成本、以及易实现大面积柔性器件等诸多优势,在近几年受到广泛的关注并展现了良好的应用前景。本文从TADF聚合物分子设计原理、器件结构及发光机理出发,依据TADF聚合物的构筑方法不同,概括了其结构设计策略,详述了各种类型TADF聚合物的分子结构和光电性能及其在有机电致发光器件领域应用的研究进展,最后探讨了TADF聚合物存在的问题,并展望了其发展前景。     

A Novel Deep Blue LE-Dominated HLCT Excited State Design Strategy and Material for OLED

Deep blue luminescent materials play a crucial role in the organic light-emitting diodes (OLEDs). In this work, a novel deep blue molecule based on hybridized local and charge-transfer (HLCT) excited state was reported with the emission wavelength of 423 nm. The OLED based on this material achieved high maximum external quantum efficiency (EQE) of 4% with good color purity. The results revealed that the locally-excited (LE)-dominated HLCT excited state had obvious advantages in short wavelength and narrow spectrum emission. What is more, the experimental and theoretical combination was used to describe the excited state characteristic and to understand photophysical property.     

高效大面积有机白光照明研究及其展望

白光有机发光二极管(OLED)是新一代健康节能照明光源,光效性能已超过荧光灯水平。自从OLED技术问世以来,研究人员陆续开展了关于OLED照明的研究工作。本文介绍了OLED照明的特点,以及国内外OLED照明发展现状,讨论了发展OLED照明技术和装备国产化所亟待解决的重大难题和面临的挑战,重点论述了发展高效大面积OLED照明器件制备技术及推动OLED照明产业化的重要意义。     

基于四齿配体的蓝光d8金属配合物及其OLED应用的研究进展

用于有机发光二极管(OLED)的红光和绿光磷光金属配合物材料在稳定性和发光效率方面均已达到了目前产业化应用的要求,而蓝光磷光配合物则在稳定性方面无法达到应用条件。高能量的激发态以及d-d态引起的配合物分解是造成蓝光磷光OLED器件稳定性差的原因之一。采用四齿配体开发d⁸金属配合物是同时提升配合物发光效率和稳定性的途径之一,有望在蓝光磷光材料和器件应用方面取得突破。本文总结了基于四齿配体的蓝光铂(Ⅱ)和钯(Ⅱ)配合物的研究进展,通过探讨配体结构对配合物光物理性质和稳定性的影响,为继续开发具有应用前景的蓝光金属配合物材料提供了指导性方向。     

导电聚合物薄膜的喷墨打印制备及其光电器件

聚(3,4-乙撑二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)由于兼备优良的导电性和透光率,被广泛用于透明功能性薄膜的制备,可作为空穴传输层或直接用作电极,运用到有机光伏器件(OPV)、有机场效应晶体管(OFET)、有机发光二极管(OLED)等薄膜器件的结构中,部分实现了氧化铟锡(ITO)薄膜的替代。常见的溶液成膜工艺是旋涂法,这种工艺操作较为简便,但原料利用率低,并且难以大面积均匀制备及图案化制膜, 不利于规模化生产和推广。近年来,喷墨打印制膜技术得到人们越来越多的关注。由于喷墨打印制膜技术可在多种基底上快速、高效地制备均匀大面积薄膜,并可轻易地实现各种精细图案化的制作,可溶液加工,更与卷对卷加工技术兼容,因此能够很好地节约原料,降低能耗和制作成本。目前已被广泛应用于有机电子学各个领域,特别是在制备柔性器件方面,展现出独特优势。本文对基于导电聚合物PEDOT:PSS的喷墨打印工艺进行了系统的阐述,对其制膜、图案化及其电子器件应用等相关研究作了较为全面的总结,并展望了其应用前景,对于更为全面、深刻地理解和推动喷墨打印制膜技术在有机电子学领域的应用具有重要的指导和借鉴意义。     

白光有机电致发光器件进展

白光有机电致发光器件（WOLEDs）在显示和照明领域有着极大的应用前景,受到人们广泛的关注。本文从多个方面综述了WOLEDs近年来的研究进展,探讨了它的应用前景及需要解决的问题。