含噻二唑聚芴类白光聚合物的合成与发光性能研究

通过Suzuki偶联反应将2,7-二溴-9,9-二辛基芴（Br-DOF）、2,7-二硼酸-9,9-二辛基芴（B-DOF）和4-（8-（2,7-二溴-9-辛基芴）辛氧基）-N-4-（7-（4-（二苯胺基）苯基）苯并噻二唑）苯基-二苯胺（Br-TAF）共聚,合成了白光聚合物PDOF-TAF。以PDOF-TAF为发光层,溶液旋涂制备了非掺杂型单层白光有机电致发光二极管,色坐标为（0.23,0.18）。通过插入电子传输层TPBI和空穴传输层PVK得到的白光器件发射光谱覆盖了410~700 nm区域,色坐标从（0.23,0.18）调整到（0.24,0.32）,亮度达到2 020 cd/m²,电流效率达到1.4 cd/A。实验结果表明,PDOF-TAF是一种很好的白光聚合物发光材料,在WOLED中将有很好的应用前景。     

含载流子基团的红色磷光铱配合物的电致发光特性

将含载流子基团的铱配合物Ir-1或Ir-2掺杂到聚芴(PFO)和2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)中作为发光层,采用旋涂法制备电致发光器件。通过改变发光层中铱配合物的掺杂浓度,研究了不同掺杂比例对器件性能的影响。结果表明,当铱配合物的掺杂质量分数为2%时,器件的电致发光性能最好。和含苯基的Ir-1比较发现,以含空穴传输基团三苯胺的Ir-2为客体材料的器件性能更好,能够更有效地避免T-T猝灭,器件的最大流明效率为2.78 cd·A-1,最大亮度为5 718 cd·m-2。     

掺杂PVK光电特性研究

将磷光材料三-（2-苯基吡啶）-铱[Ir（ppy）3]掺杂在聚乙烯基咔唑（PVK）中作为发光层,制作了多层有机电致发光器件。采用常规的光电测量方法,研究其光致发光及电致发光特性,得到了激子形成截面随电压的变换关系。     

一种基于蓝色荧光与磷光敏化技术的高显色指数白光有机电致发光器件的制备

通过采用4,4'-bis(9-ethyl-3-carbazovinylene)-1,1'-biphenyl (BCzVBi)为蓝色荧光发光单元,绿色磷光材料fac tris(2-phenylpyridine) iridium 敏化红色荧光材料4-(dicyanomethylene)-2-tert-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidin-4-yl-vinyl)-4H-pyran (DCJTB)为混合黄色发光单元,制备了一组白光有机电致发光器件。通过对染料掺杂浓度的优化,以及引入适当厚度的4,4-N,N-dicarbazole-biphenyl (CBP)作为中间层,获得了高效率、高显色指数的白光有机电致发光器件。器件在100 cd/m²亮度下的最高显色指数达到了90,此时的色坐标为(0.32,0.32), 非常接近白光等能点。该组器件的最大电流效率达到了11.00 cd/A,相应器件的最大亮度为13 330 cd/m²。     

发光层位置对白光有机发光二极管的影响

同一种主体材料MADN中混掺不同的掺杂剂,分别制备了两种白光有机发光二极管,测试并研究了它们的发光效率、寿命、发光亮度、电致发光光谱以及色平衡度。结果表明,两种白光器件的性能受发光层的顺序和厚度的影响显著。发光层顺序由阳极到阴极方向为橙/蓝的器件的稳定性要优于发光层顺序为蓝/橙的器件,这是由于橙光发光层中的rubrene对空穴的陷进作用可捕获穿越橙光发光层中的空穴,从而有效地调控了器件内部的电子、空穴浓度的平衡。通过对器件的优化,制得了色坐标为(0.3201,0.3459)的接近标准白光的有机电致发光器件。     

5,6,11,12-四苯基四苯并掺杂8-羟基喹啉铝体系的发光特性

报道了用５，６，１１，１２－四苯基四苯并（Ｒｕｂｒｅｎｅ）掺杂８－羟基喹啉铝（Ａｌｑ）作为发光层的单层电致发光器件（ＬＥＤ）．改变两种染料的掺杂比得到一系列共混体系的发光特性．通过分析得出存在着从Ａｌｑ到Ｒｕｂｒｅｎｅ的高效率能量转移：Ａｌｑ＊＋Ｒｕｂｒｅｎｅ→Ａｌｑ＋Ｒｕｂｒｅｎｅ＊→ｈν，单层器件的电致发光效率比纯Ｒｕｂｒｅｎｅ有明显提高．     

5,6,11,12—卤苯基四苯并掺杂8—羟基喹啉铝体系的发光特性

报道了用５，６，１１，１２０四苯基四苯并掺杂８－羟基喹啉铝作为发光层的单层电致发光器件（ＬＥＤ），改变两种洒料的掺杂比得到一系列共混体系的发光特性，通过分析得出存在着从Ａｌｑ到Ｒｕｂｒｅｎｅ的高效率能量转移：Ａｌｑ＋Ｒｕｂｒｅｎｅ→Ａｌｑ＋Ｒｕｂｒｅｎｅ→ｈｖ单怪器件的电致发光效率比纯Ｒｕｂｒｅｎｅ有明显提高。     

基于[NPB+Zn(4-TfmBTZ)2-]电致激基复合物的有机电致白光器件

将不同浓度的NPB掺杂到一种新型有机电致发光材料Zn(4-TfmBTZ)2层中制备了有机电致白光及近白光器件,发现NPB浓度不仅影响器件的发光效率,而且影响器件的色度和显色指数.随着Zn(4-TfmB-TZ)2层中NPB摩尔分数从0％～10％逐渐增加,电致激基复合物的发射逐渐增强,器件发光效率先增加后减小,在相同电压下...     

Spectral Characteristics of White Organic Light-emitting Diodes Based on Novel Phosphorescent Sensitizer

采用新型贵金属铱的配合物bis(1,2-dipheny1-1H-benzoimida-zole)iridium (acetylacetonate)作为磷光敏化剂,与荧光染料4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-en-yl)-4H-pyran共同掺杂到聚合物主体材料poly(N-vinylcarbazole)中,以N,N'-diphenyl-N,N'-bis(1-naphthyl) (1,1'-biphenyl)-4,4'-diami-ne作为蓝光发光层,制备了白色有机电致发光器件. 通过对掺杂体系的紫外-可见吸收光谱、光致发光光谱以及电致发光光谱的表征,分析了该磷光敏化体系的能量转移机制. 结果表明,在该聚合物磷光荧光双掺杂体系中,由于磷光与荧光材料之间的不完全的F?rster能量传递过程,导致电致发光光谱中同时存在磷光材料三线态到基态与荧光材料单线态到基态的辐射衰减发光. 该掺杂体系成功实现了白光发射,随着偏置电压的升高,器件的CIE色坐标有微小的红移,但都非常接近等能白光点,器件表现出了很好的色纯度.     

利用磷光敏化改善聚合物白光OLED性能

基于新型聚合物白光材料PF-DTFO制备了一种聚合物白光发光二极管(PWOLED),通过在聚合物发光层中掺杂蓝光磷光染料FIrpic,利用磷光敏化发光原理,改善器件电致发光性能。在敏化PWOLED中,掺杂的FIrpic染料作为给体将产生的三重态能量传递给白光聚合物的长波发射基团,进一步提高了长波基团的发光强度,改善了白光光谱,使基色更平衡并且光谱更稳定。驱动电压从8 V增加到16 V时,器件电致发光光谱基本不变,色坐标仅从(0.33,0.38)移动至(0.32,0.38)。敏化后的器件发光效率相对于未掺杂器件提高了38%。     

Emitting layer analysis of blue thermally activated delayed fluorescence devices using capacitance–voltage method

In this paper, blue thermally activated delayed fluorescence (TADF) organic light-emitting diodes (OLEDs) have been elucidated, with a focus on the degradation characteristics of the emission layer (EML). The operational stability against electrical stress was investigated for two host materials and four doping concentrations, which were used as the EML. The operating stability of the devices was confirmed by comparing the peak capacitance before and after degradation. Devices using bis [2-(diphenyl-phosphino) phenyl] ether oxide (DPEPO) as a host exhibited poor degradation characteristics. However, high stability was confirmed when 3,3-di (9H-carba-zol-9-yl)-biphenyl (mCBP) was used. DPEPO host devices are most resistant against performance degradation when they are doped with 10 wt% 10,10'-(4,4′-sulfonylbis(4,1-phenylene))bis(9,9-dimethyl-9,10-dihydroacridine (DMAC-DPS). We successfully determined the electroluminescence characteristics of the device depending on the host material, as well as the doping concentration, using the capacitance–voltage method.     

PBD分子对聚合物发光二极管特性的影响

研究了由聚合物发光材料poly(2-methoxy,5-(2-ethy lhexyloxy)-1,4-phenyleneviny lene)(MEH-PPV)掺杂2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole(PBD)制成的发光层厚度为80,170nm的高分子发光器件(PLEDs)。研究了PBD不同掺杂浓度时器件的电流密度-电压(J-V)和亮度-效率-电压(L-E-V)特性,发现PBD除传输电子外,还阻挡空穴的注入和传输。研究发现,PBD的最优掺杂浓度为20%,掺入PBD后MEH-PPV的EL光谱红移且发生窄化,当PBD掺杂浓度为40%时MEH-PPV的EL光谱窄化最明显,EL光谱半峰全宽从100nm减小到44nm。     

利用p型掺杂技术制备的高效有机电致发光器件

利用氧化钼(MoO_x)作为p型掺杂剂,以掺杂层4,4'-bis(carbazol-9-yl)biphenyl(CBP):MoO_x作为空穴注入层,制备了一种结构为ITO/MoO_x/CBP:MoO_x/CBP/CBP:tris(2-phenylpyridine)iridium(III)(Ir(ppy)₃)/4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(Bphen)/LiF/Al的有机电致发光器件.器件中CBP同时作为空穴注入层、空穴传输层以及发光层母体材料,这种结构具有结构简单同时能有效降低空穴注入势垒等优点.研究发现,随着空穴注入层厚度的增加,器件的电流密度增加,表明p型掺杂层的引入能够有效增强空穴的注入;通过优化器件空穴注入层与空穴传输层厚度,器件性能有所提高,最大电流效率为29.8 cd/A,可以认为合理的优化空穴注入层和空穴传输层的厚度,使载流子在发光层中的分布更加平衡是提高器件发光效率的主要原因.值得指出的是,从电流效率最大值到亮度为 20 000 cd/m²时,优化后器件的效率衰减仅为17.7%,而常规器件的效率衰减则为62.1%,优化后器件效率衰减现象得到了明显的改善.分析认为优化后的器件中未掺杂的CBP有助于展宽激子形成区宽度,进而减弱了三线态-三线态湮灭、三线态-极化子淬灭现象,激子形成区的展宽是改善效率衰减的主要原因.     

效率增强的新型蓝色有机发光器件

使用一种新型空穴传输材料J003制备了不同结构、不同发光层厚度的两组蓝色发光器件,其结构为:ITO/CuPc/J003/JBEM:perylene/Al_q3/LiF/Al和ITO/CuPc/J003/JBEM:perylene/TPBi/Al_q3/LiF/Al,这里CuPc(Copper phthalocyanine)和LiF分别为空穴注入层(HIL)和电子注入层(EIL),J003为空穴传输层(HTL),JBEM(9,10-bis(3,5'-diaryl)phenylylanthracene)为发光层(EML),TPBj(1,3,5-tri(phenyl-2-benzimidazole)-benzene)为空穴阻挡层(HBL),Al_q3(tris(8-quinolinolato)aluminium complex)为电子传输层(ETL).两种结构中前者为无阻挡层的普通型结构,后者在发光层和电子传输层中加入了空穴阻挡层,是新型阻挡层结构.研究了空穴阻挡层的引入在不同厚度发光层时对器件发光性能的影响,结果表明,新型阻挡层结构能明显提高器件的亮度和效率,但依赖于发光层厚度,利用能级图分析了其中的原因.     

Bright electroluminescent devices with tunable spectra obtained by strictly controlling the doping concentration of electron injection sensitizer

In this paper, we report an efficient strategy to design bright blue and blue-green electroluminescent (EL) devices by slightly doping tris(8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq₃) into N,N′-diphenyl-N,N′-bis(1-naphthyl)-1,1′-diphenyl-4,4′-diamine (NPB) as the light-emitting layer (EML). Bright EL devices with tunable spectra were obtained by strictly controlling the doping concentration of Alq₃. With increasing current density, EL efficiencies of these devices increase first and then decrease gradually after reaching the maximum. Analyzing the current density-voltage (J−V) characteristics of hole-only and electron-only devices, we found the presence of Alq₃ molecules in EML not only facilitates the injection of electrons from hole block layer (HBL) into EML but also stays the transport of holes in EML, thus causing significant enhancement of EL efficiency and brightness due to improved carriers balance and broadening of recombination zone. More interestingly, the doping concentration of Alq₃ strongly influences the injection and transport processes of electrons, thus determining the distribution of holes and electrons on NPB and Alq₃ molecules.     

Enhancement of Frster energy transfer from thermally activated delayed fluorophores layer to ultrathin phosphor layer for high color stability in non-doped hybrid white organic light-emitting devices

Fluorescence/phosphorescence hybrid white organic light-emitting devices(WOLEDs) based on double emitting layers(EMLs) with high color stability are fabricated.The simplified EMLs consist of a non-doped blue thermally activated delayed fluorescence(TADF) layer using 9,9-dimethyl-9,10-dihydroacridine-diphenylsulfone(DMAC-DPS) and an ultrathin non-doped yellow phosphorescence layer employing bis[2-(4-tertbutylphenyl)benzothiazolato-N,C2']iridium(acetylacetonate)((tbt)_2Ir(acac)).Two kinds of materials of 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(Bphen) and 1,3,5-tris(2-Nphenylbenzimidazolyl) benzene(TPBi) are selected as the electron transporting layer(ETL),and the thickness of yellow EML is adjusted to optimize device performance.The device based on a 0.3-nm-thick yellow EML and Bphen exhibits high color stability with a slight Commission International de l'Eclairage(CIE) coordinates variation of(0.017,0.009) at a luminance ranging from 52 cd/m~2 to 6998 cd/m~2.The TPBi-based device yields a high efficiency with a maximum external quantum efficiency(EQE),current efficiency,and power efficiency of 10%,21.1 cd/A,and 21.3 lm/W,respectively.The ultrathin yellow EML suppresses hole trapping and short-radius Dexter energy transfer,so that Forster energy transfer(FRET)from DMAC-DPS to(tbt)_2Ir(acac) is dominant,which is beneficial to keep the color stable.The employment of TPBi with higher triplet excited state effectively alleviates the triplet exciton quenching by ETL to improve device efficiency.     

插入电荷控制层对蓝色OLED发光性能的提高

用蓝色有机荧光材料N⁶,N⁶,N¹²,N¹²-tetrap-tolylchrysene-6,12-diamine （DNCA）作为发光层,在发光层中间以及发光层与电子传输层之间插入2-methyl-9,10-di（2-napthyl）anthracene （MADN） 和9,10-di（2-naphthyl）anthracene （ADN） 作为电荷控制层,制备了结构为ITO/NPB（40 nm）/DNCA（15 nm）/MADN（3 nm）/DNCA（15 nm）/ADN（3 nm）/Bphen（30 nm）/LiF（0.8 nm）/Al（120 nm）的蓝色有机电致发光器件（OLED）。该器件的最大电流效率和最大亮度分别为5.6 cd/A和23 310 cd/m²。与传统的单发光层器件相比,最大电流效率和最大亮度分别提高了70%和87%。器件发光性能的提高可归结于两个电荷控制层在整个器件中的协同作用。第一电荷控制层MADN的作用主要是将发光层区域分成两个部分,从而扩大了激子在发光层中的复合区域;第二电荷控制层ADN可以有效地将空穴限制在发光层中,避免了激子在电子传输层中形成的无辐射跃迁从而提高了器件的发光性能。     

基于混合空穴注入层的湿法制备高效蓝光热激活延迟有机发光二极管

在溶液法制备有机电致发光器件(OLEDs)的研究中, PEDOT∶PSS由于具有较好的成膜性与高透光性而常被用作器件的空穴注入层。但相关研究表明, PEDOT∶PSS本身稳定性较差以及功函数较低,这使得溶液法制备OLEDs的性能差且不稳定。蓝色作为全彩色的三基色之一,制备高效的蓝光器件对于实现高质量显示器件和固态照明装置必不可少。而目前溶液法制备蓝光OLEDs的器件效率普遍较差,针对此问题,本文利用传统的蓝光热激活延迟荧光发光(TADF)材料DMAC-DPS作为发光层,用溶液法制备了蓝光TADF OLEDs,通过在PEDOT∶PSS中掺杂PSS-Na制备混合空穴注入层(mix-HIL)来提高空穴注入层的功函数,研究其对于蓝光TADF OLEDs器件性能的影响。首先在PEDOT∶PSS水溶液中掺入不同体积的PSS-Na溶液,在相同条件下旋涂制膜,进行器件制备。通过观测各个实验组器件的电致发光(EL)光谱,发现掺入PSS-Na后器件EL谱存在光谱蓝移的现象,这是由于掺入PSS-Na水溶液后, mix-HIL层的厚度有所降低,使得在微腔效应作用下, EL光谱发生蓝移。通过对比各组器件的电流密度-电压-亮度(J-V-L)曲线及其计算所得器件的电流效率,结果显示随着PSS-Na的掺入,器件的亮度和电流都有所增大,器件的电流效率也得到了提升,当掺杂比例为0.5∶0.5(PEDOT∶PSS/PSS-Na)时提升幅度最大(亮度提升86.7%,电流效率提升34.3%)。通过在瞬态电致发光测试过程中施加或撤去驱动电压观测了器件EL强度的变化,分析了在混合空穴注入层/发光层(mix-HIL/EML)界面处的电荷积累情况。实验证明,通过在PEDOT∶PSS中掺杂PSS-Na制备mix-HIL获得了蓝光TADF OLEDs器件性能的提升,这是一个获得高效率溶液法制备OLEDs的可行方法。     

非掺杂型高效绿色磷光有机电致发光器件

在空穴传输层TCTA与电子传输层TPBi之间引入磷光染料Ir(ppy)3超薄发光层,制备了结构为ITO/MoO_3(2 nm)/NPB(40 nm)/TCTA(10 nm)/Ir(ppy)3(xnm)/TPBi(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(80 nm)的非掺杂磷光有机电致发光器件。通过调控非掺杂发光层的厚度,详细研究了Ir(ppy)3层厚度对器件性能的影响。实验结果表明,当非掺杂发光层厚度为0.2 nm时,器件的性能最好,器件的亮度、效率和外量子效率分别达到26 350 cd·m~(-2)、42.9 cd·A~(-1)和12.9%。研究结果表明,采用超薄的非掺杂发光层可以简化器件结构和制备工艺,获得高效率的OLED器件。     

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。