N掺杂改善黄色磷光有机电致发光器件的效率滚降

制备结构为ITO/HAT-CN/TAPC/TCTA/POAPF\:PO-01/Bphen/LiF/Al的黄色磷光器件,其效率滚降特性符合三重态-极化子淬灭模型;接着设计了一组单电子和单空穴器件,实验结果表明:发光层内的空穴是多子且PO-01俘获空穴,被PO-01俘获的多余空穴引起的激子淬灭是导致器件在高电流密度下效率剧烈滚降的原因;采用N掺杂的方法增加电子注入,可减少发光区内多余的空穴,改善器件载流子的平衡状况,降低多余空穴引起的激子淬灭,进而改善效率滚降。     

有机发光二极管老化机制

有机发光二极管（OLEDs）因在照明和显示领域的巨大潜在应用备受人们关注。在过去的三十年里,OLED器件的效率和寿命有了很大的提高,但对于商业应用而言提高器件寿命仍然是亟待解决的问题之一。为了进一步提升器件稳定性,则需要深入地研究OLED内部存在的老化机理。本文以小分子和聚合物OLEDs为例,综述了两种器件的老化机制。概括了OLED的一些外在和内在老化机制,并介绍了小分子和聚合物OLEDs老化机理的研究进展。对于小分子OLEDs,有研究提出其老化机理是激子与极化子的相互作用,形成陷阱导致器件老化。另一种理论认为激子与极化子的作用诱导分子聚集,促进界面老化。而对于聚合物OLEDs老化机理是激子与空穴相互作用,诱导空穴陷阱产生,导致了亮度、效率损失和驱动电压上升的现象。同时综述了目前一部分延长器件寿命的方案,为后续开发效率更高、寿命更长的OLED器件提供积极作用。     

利用电子传输层掺杂改善有机发光器件的效率

利用BCP掺杂到电子传输层Alq中,在掺杂层中阻挡了空穴的迁移,调整了空穴和电子的平衡,将激子有效地限制在发光层中发光,从而增加有机电致发光器件的效率.器件的最大电流效率在外加电压9 V时达到4.1 cd/A(掺杂浓度8%时),与一般未掺杂器件相比效率提高了2倍多.同时也减少空穴到达阴极,而减少发光淬灭.     

白光有机电致发光器件的载流子传输与复合特性

基于一种将具有电荷传输性的双极性主体材料与蓝、黄光客体材料共蒸的单层结构的同质结结构,制备了色温可调的白光有机电致发光器件(OLED)。由于不存在激子阻挡层,单层结构容易发生漏电流现象,致使OLED器件具有较高的工作电压和较低的电流/功率效率。在空穴/电子传输层进行p/n型掺杂的同质结结构则大大改善了器件性能。研究表明: 该种器件结构获得了相对较低的起压5.6 V,较高的电流效率2.64 cd/A和低效率滚降,其色坐标则随着亮度的增加沿着普朗克轨迹变化,产生类似于太阳光的发光特性。另外,对主体材料和共蒸层的电荷载流子的传输特性和复合机制也进行了一系列分析研究。     

白光有机电致发光器件的载流子传输与复合特性

基于一种将具有电荷传输性的双极性主体材料与蓝、黄光客体材料共蒸的单层结构的同质结结构,制备了色温可调的白光有机电致发光器件(OLED)。由于不存在激子阻挡层,单层结构容易发生漏电流现象,致使OLED器件具有较高的工作电压和较低的电流/功率效率。在空穴/电子传输层进行p/n型掺杂的同质结结构则大大改善了器件性能。研究表明: 该种器件结构获得了相对较低的起压5.6 V,较高的电流效率2.64 cd/A和低效率滚降,其色坐标则随着亮度的增加沿着普朗克轨迹变化,产生类似于太阳光的发光特性。另外,对主体材料和共蒸层的电荷载流子的传输特性和复合机制也进行了一系列分析研究。     

白光有机电致发光器件的载流子传输与复合特性（英文）

基于一种将具有电荷传输性的双极性主体材料与蓝、黄光客体材料共蒸的单层结构的同质结结构,制备了色温可调的白光有机电致发光器件(OLED)。由于不存在激子阻挡层,单层结构容易发生漏电流现象,致使OLED器件具有较高的工作电压和较低的电流/功率效率。在空穴/电子传输层进行p/n型掺杂的同质结结构则大大改善了器件性能。研究表明:该种器件结构获得了相对较低的起压5.6V,较高的电流效率2.64cd/A和低效率滚降,其色坐标则随着亮度的增加沿着普朗克轨迹变化,产生类似于太阳光的发光特性。另外,对主体材料和共蒸层的电荷载流子的传输特性和复合机制也进行了一系列分析研究。     

采用瞬态EL和延迟EL测试方法研究磷光掺杂体系的内部发光过程

有机磷光发光二极管(OLED)因为理论内量子效率能达到100%而成为研究热点,但是至今有机磷光OLED器件发光机理及过程仍然不完全清楚,需进一步研究. 本文中搭建了一套瞬态电致发光和延迟电致发光的测量系统,并首次综合运用瞬态电致发光和延迟电致发光测量来探测有机磷光OLED 器件发光层内部电荷载流子的运动,从而分析研究其内部发光过程及机理. 研究中首先制备了一种高效红色磷光材料(pbt)₂Ir(acac)衍生物(Irf)掺杂荧光材料作为发光层的器件,对其进行了瞬态EL测量,发现当驱动脉冲信号撤销时瞬态发光强度会突然出现一个瞬时过冲现象(transient overshoot),通过实验分析证实这个发光的瞬时过冲是由于发光层内部电子和空穴累积造成的,还证实了在发光层与空穴传输层界面存在空穴的累积. 通过延迟电致发光的研究发现在这种掺杂体系中发光主要来自于客体材料Irf的直接俘获电子空穴复合发光,而不是来自于主客体之间的能量传递,器件中的空穴传输发生在客体材料Irf上,而电子传递则主要在主体材料TAZ上. 同时还发现空穴注入是整个掺杂体系中重要的影响因素. 关键词： 瞬态EL 延迟电致发光 三线态-三线态湮没 overshoot     

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.     

利用B_3PyPPM:Cs改善磷光有机电致发光器件性能

以Cs为N掺杂剂,B_3PyPPM为电子传输层材料,制备绿色磷光有机电致发光器件。实验证明,N掺杂不仅提高了器件效率,而且缓解了器件的效率滚降。为了研究N掺杂器件性能改善的原因,进行了朗伯体、开路电压、电导率测试。实验证明,Cs掺杂器件能够提高电导率,促进电子的注入与传输,使更多的电子能够与空穴复合形成激子,从而提高器件的性能,缓解效率滚降。     

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(3nm)/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。     

基于溶液加工小分子材料发光层的有机-无机复合发光器件

报道了基于溶液加工有机小分子材料发光层、聚乙烯亚胺电子注入层的有机-无机复合发光器件. 优化了空穴传输层和磷光染料的掺杂浓度, 得到最佳发光效率的器件. 蓝光、黄光和红光器件的最大外量子效率为17.3%, 10.7% 和7.3%. 在发光亮度为1000 cd/m² 时, 蓝光、黄光和红光器件的外量子效率分别为17.0%, 10.6% 和5.8%, 器件效率下降较小. 原因在于同时采用空穴传输型和电子传输型的小分子材料作为共同主体材料, 器件具有较宽的载流子复合区域, 降低了三线激发态-三线激发态湮灭和三线激发态-极化子相互作用对器件发光效率的影响. 白光器件在亮度为1000 cd/m²时, 发光效率和功率效率为31 cd/A和 14.8 lm/W. 器件的色度为(0.32, 0.42), 色度比较稳定, 随电流的变化微小. 器件的效率较以往报道的有机-无机复合发光器件有显著的提高, 主要归因于在聚乙烯亚胺上能够制备特性良好的小分子材料薄膜, 以及小分子主体材料拥有较高的三线态能量和平衡的载流子传输特性, 能够获得高效的磷光发射.     

双功能电极改善有机发光器件效率滚降的研究

针对磷光器件存在严重的效率滚降,进而制约有机电致发光器件的实用化进程的问题,提出采用超声喷涂Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)Polystyrene Sulfonate(PEDOT:PSS)作为透明电极,制备了红、绿、蓝三色有机电致发光器件.利用超声喷涂工艺材料利用率高的特点,起绝缘作用的水溶性PSS分子链在PEDOT:PSS透明电极中得到保留,使该透明电极具有空穴缓冲作用.这种双功能性,提高了器件在高电流密度下的载流子平衡性,降低了红、绿、蓝三色发光层中的极化子浓度,改善了红、绿、蓝三色器件的效率滚降问题,从最高外量子效率所在亮度到10000cd/m^2的电流效率滚降分别仅为14.9%、12.4%和16.0%.该结果表明,双功能性电极的引入显著改善了有机电致发光器件中载流子平衡性,具有降低三基色器件效率滚降的普适性,对实现高亮度、高效率发光器件具有重要意义.     

激子复合区厚度对有机磁效应的影响

在常规型有机发光二极管的基础上, 通过改变发光层tri-(8-hydroxyquinoline) aluminum (III) (Alq₃)厚度, 研究了激子复合区厚度对有机发光二极管磁效应的影响.测量了器件在不同温度及偏压下电致发光及注入电流在外加磁场作用下的变化, 着重研究了低温下的有机磁电导效应和有机磁电致发光效应.实验发现, 低温(50 K)高磁场 (500 mT)下, 器件表现出随Alq₃厚度的减薄, 磁电导值由正到负再到正的非单调变化.利用磁场调控的超精细相互作用、 磁场抑制的三重态激子-电荷反应以及激子在界面的淬灭效应, 对有机磁电导在低温下表现出的现象进行了定性的解释.实验结果表明, 通过改变激子复合区的厚度, 可以实现对激子浓度的有效调节, 进而实现对有机磁电导和磁电致发光效应的调节. 该研究进一步丰富了有机磁效应的实验现象, 同时提供了一种调控有机磁效应的手段. 关键词： 激子复合区 激子浓度 有机磁电导 有机磁电致发光     

过渡金属配合物TADF发光材料研究进展

高效率利用三重态激子发光是制备高性能有机发光二极管（OLED）的关键。除磷光过渡金属配合物外,具有热活化延迟荧光（TADF）特性的过渡金属配合物能够将三重态激子上转换为单重态激子,进而通过单重态激子辐射发光,为开发金属配合物发光材料提供了新的途径。然而,过去十年来OLED发光材料的研究主要聚焦在纯有机TADF体系上,过渡金属配合物TADF材料的研究投入相对偏少。但是,已有研究表明金属配合物能够利用金属的重原子效应促进反向系间窜越（RISC）过程,提升TADF发光效率并缩短TADF寿命,有利于制备高效率、低滚降的OLED。本文根据金属中心不同的d电子构型分类筛选了TADF金属配合物研究领域中代表性的材料体系,对其激发态属性、光物理和器件性能进行了概括和讨论。通过对不同类型的TADF金属配合物发光性能的归纳和比较,揭示了金属中心和配体结构对配合物发光性质的影响规律,对进一步开发高性能的金属配合物TADF材料,尤其是基于廉价金属元素的TADF配合物具有重要的指导意义。     

掺杂型红色有机电致发光显示器件

全色显示是有机电致发光显示(OLED)器件发展的目标,而高性能红色发光器件一直是制约全彩色OLED器件实用化的瓶颈,也是目前有机电致发光显示研究的热点。制作了掺杂DCJTB和不同浓度的rubrene两种荧光染料的红色有机电致发光显示器件,以NPB和Alq₃分别作为空穴传输层和电子传输层,发现器件性能与只掺杂DCJTB的器件相比有明显提高,发光效率提高到2～3倍。通过Frster理论和能带理论分析了器件的能量转移机理,研究发现Frster能量转移不是掺杂器件能量转移的主要形式,载流子俘获机制才是器件效率提高的主要原因;rubrene的引入使得能量能够更有效地从Alq₃转移到DCJTB,从而显著地提高了器件的发光效率和性能。     

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。     

蓝色有机发光材料LiBq4的合成及其发光特性

蓝色有机发光材料的开发对于实现有机发光二极管(OLED)的全彩色化具有十分重要的意义.报道了蓝色有机发光材料8-羟基喹啉硼化锂(LiBq₄)的合成及提纯,研究了LiBq₄的光致发光特性,并用LiBq₄作为发光材料制备了蓝色有机发光器件,研究了电子传输层Alq₃的厚度及空穴缓冲层CuPc对器件电流-电压和亮度-电压特性的影响.结果表明,LiBq₄的光致发光峰值波长为452nm,器件ITO/PVK:TPD/LiBq₄/Alq₃/Al的电致发光光谱峰值波长位于475nm处,在25V工作电压下其最高亮度约为430cd/m².但CuPc的加入加剧了器件中载流子的不平衡注入,导致器件性能恶化.通过调整Alq₃的厚度,同时在Alq₃和Al阴极之间加入LiF薄膜以提高电子注入效率,获得了较为理想的实验结果.     

基于载流子平衡的效率及亮度提高的有机蓝光器件

研究了在两空穴传输层之间插入Bphen中间层对有机蓝光器件(BOLEDs)效率的影响。结果表明,其对空穴的阻挡作用使得电子与空穴在发光区内达到相对平衡,减少了激子-极化子猝灭几率,从而提高了有机蓝光器件的效率和亮度。器件的最大电流效率从16.12 cd/A增加到20.52 cd/A,相对提高了27.30%;最大功率效率从14.23 lm/W增加到17.64 lm/W,相对提高了23.96%。文中对提高效率的物理机制进行了详细的阐述。     

利用银纳米立方增强效率的多层溶液加工白光有机发光二极管

金属纳米粒子的局域表面等离子体共振效应常被用于增强有机发光二极管中激子辐射强度,其增强效果与金属纳米粒子的共振波长、共振强度及其与激子之间的耦合密切相关.本文将具有较强局域表面等离子体共振效应的银纳米立方引入多层溶液加工白光有机发光二极管中提升器件性能.在传统的溶液加工有机发光二极管中,发光层主体一般具有较强的空穴传输性,因此激子主要在发光层/电子传输层界面附近复合.本文将银纳米立方掺入电子传输层中,使银纳米立方与激子之间产生充分的耦合作用,提高激子发光强度.对银纳米立方包裹二氧化硅外壳,一方面优化纳米立方与激子之间的距离,另一方面减小其对器件中电荷传输的影响.通过优化银纳米立方的浓度,多层溶液加工白光有机发光二极管的电流效率达到30.0 cd/A,是基础器件效率的2倍.另外,由于银纳米立方的等离子体共振光谱较宽,同时增强了白光中蓝光和黄光的强度,因此引入银纳米立方基本没有影响白光的色度.研究结果表明引入金属纳米粒子是提升多层溶液加工发光二极管性能的有效方法.     

空穴传输层掺杂SrF2的高效率蓝色磷光OLED器件

通过在OLED器件的空穴传输层中掺杂不同比例的SrF2制作出了高效率蓝色磷光OLED器件.这种器件能有效提高蓝色磷光OLED器件的空穴注入与传输特性,降低器件的的工作电压,提高流明效率(19.11m/W)、电流效率(26.9 cd/A)以及亮度(22 220 cd/m2),和未经掺杂的参比器件相比,分别提高了85.4％...