聚芴类电致发光材料

聚芴与其衍生物是一类重要的电致发光聚合物,它们具有较高的光致发光效率,并且易于进行结构修饰,因此受到材料化学家们的高度关注。本文叙述的线索是聚合物结构与其电致发光性能之间的构效关系。通过化学修饰,可以调节材料的前线分子轨道、热和光谱稳定性,进而开发新的发光材料。文中首先简单介绍了聚芴类发光材料的聚合方法,然后把这些聚合物按结构不同分成两个部分介绍：一部分是主链仅含有共轭芴单元的聚合物,它们的化学修饰依赖于芴9位的活性碳原子;另一部分是通过共聚方法得到的主链含有芴和其它基团的聚合物。     

聚芴类电致发光材料的研究进展

聚芴衍生物是最有发展潜力的电致发光材料之一。本文从聚芴衍生物的结构出发,概述了通过化学方法对聚合物的性能进行优化的最新研究进展,着重于发光效率和发光稳定性、发光颜色、加工性能的改善方法。     

聚合物薄膜交流电致发光器件

We have demonstrated an electroluminescent (EL) device having the structure of ITO/PPV/Alq3:PVK/Al. This device could be driven by either forward bias or backward bias, and its EL originated from PPV layer.     

共轭聚合物材料及电致发光器件

共轭聚合物是一种极有应用前景的有机半导体材料,本文综述其研究进展,包括典型共轭聚合物材料PPV、PT、PF等及PPP的工作原理,发展前景和存在的问题。     

聚合物半导体电致发光显示器件

列举了聚合物半导体发光显示器件(PLED)近年来取得的主要突破性成果.简要介绍了PLED的工作原理,阐述了影响PLED量子效率的因素.以最近常用的多层PLED为重点,介绍了载流子传输聚合物的设计、合成及其在PLED中的作用.最后,对PLED的主要用途、目前存在的问题及今后的发展前景进行了评述.     

聚合物薄膜电致发光器件

综述了聚合物薄膜电致发光器件的材料、结构、发光机理、研究现状和目前存在的主要问题，同时对发展方向也进行了简单介绍。     

用于电致发光器件的蓝光聚合物材料研究进展

聚合物电致发光材料成型加工简便、可大面积生产,可应用于大面积平板显示及固体照明器件。与红、绿光聚合物发光材料相比,蓝光聚合物电致发光材料在发光性能、材料寿命等方面仍然存在较大差距,这成为全色显示的瓶颈。通过在聚合物主链上引入大体积的取代基或侧链、形成具有三维空间共轭效应的支化结构或能量可转移的主客体结构等,来改善溶解性和光物理性能等,从而得到发光效率高、色纯度好、热力学性能优异且材料加工性能良好的蓝光聚合物电致发光材料。本文从材料设计的角度简要介绍了国内外蓝光聚合物发光材料的主要研究进展。     

电致蓝光芴取代聚芴的合成与光谱稳定性

为了筛选高效稳定的聚合物电致蓝光材料, 设计合成了三苯胺和芴取代的二芳基芴单体, 并通过Suzuki缩聚合成了交替共聚物TPAFF-co-F和TPAFF-co-P. 将二辛基芴引入聚芴的9位可以增加其溶解度, 同时具有屏蔽主链和减少主链芴9位被氧化的作用, 三苯胺基团将有利于提高空穴在阳极界面的注入能力. 200 ℃下空气中退火24 h实验表明, 在相同条件下, 绿光指数(Igreen/Iblue)顺序为聚(9,9-二辛基芴)(1.07)>TPAFF-co-F(0.65)>TPAFF-co-P (0.47), 证明了烷基芴引入减少了主链氧化的几率. 还制作了发光二极管器件, 其结构为ITO/PEDOT:PSS(40 nm)/TPAFF-co-F或TPAFF-co-P(80 nm)/Ba(4 nm)/Al(120 nm). 在高电流密度下它们保持了良好的光谱稳定性, 在547 mA·cm-2电流密度下, TPAFF-co-F的CIE(国际发光照明委员会)坐标为(0.22, 0.24), TPAFF-co-P的CIE坐标为(0.24, 0.26), 后者的电流效率为0.712 cd·A-1.     

含噻吩单元的硅芴共聚物的合成及其蓝色电致发光性能

将少量(摩尔分数为1%—3％)含噻吩的窄带隙单体和宽带隙硅芴单体进行共聚, 合成了聚{9,9-二己基-3,6-硅芴-co-[2,5-二(2-甲基苯撑-4-基)-噻吩]}和聚{9,9-二己基-3,6-硅芴-co-[2,5-二(2-苯撑-4-基)-噻吩]}两类硅芴共聚物, 通过紫外-可见吸收光谱、光致发光光谱, 并制作聚合物发光二极管器件测试电致发光光谱等手段, 系统表征了两类硅芴共聚物材料的性能. 实验结果表明, 噻吩的加入形成了新的蓝色发光中心, 并且实现了从硅芴链段到含噻吩发光中心的有效能量转移. 通过增加发光中心结构的空间位阻来减小其共轭程度, 可以使聚合物的PL和EL光谱发生较大蓝移. 最终得到了效率为0.46%和色坐标(CIE)为(0.19, 0.16)的蓝光LED器件.     

有机、聚合物薄膜电致发光器件的研究进展

有机、聚合物薄膜电致发光器件是近年来国际上的一个研究热点。与无机材料相比, 有机材料具有更高的发光效率和更宽的发光颜色选择范围, 并且具有容易大面积成膜的优越性。本文介绍了有机、聚合物薄膜电致发光器件的结构和制备、发光机理以及有关材料的选择, 并对该研究领域的最新动态、器件的稳定性问题以及应用前景进行了讨论。     

基于Diels-Alder反应的可交联空穴传输材料的合成及其在聚合物发光二极管中的应用

设计合成了一种侧链含呋喃的可交联共轭聚合物空穴传输材料聚{2,7-[9,9-二(6-(2-呋喃甲氧基)己基)芴]-共-4,4′-(4″-丁基)三苯胺}(P1)和侧链含马来酰亚胺的共轭小分子交联剂N,N′-二[4-(6-马来酰亚氨基己基)苯基]-N,N′-二苯基联苯二胺(M1).基于呋喃和马来酰亚胺间Diels-Alder反应,P1和M1共混膜可在150°C下热处理快速交联形成具有优异抗溶剂性的薄膜,同时薄膜的光电性能可以通过控制P1和M1的共混比例进行有效调节.器件研究结果表明,基于P1+M1交联的薄膜表现出了优异的空穴传输、电子阻挡性质,应用于聚合物发光二极管时可有效避免由传统空穴传输材料聚3,4-亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)作为单一界面层引起的发光淬灭现象,使相应器件性能得到大幅提升.当M1添加量为10%时,相关器件表现出了最佳的器件性能,器件的最大电流效率为9.0 cd A~(-1),最大亮度为35681 cd m~(-2),启亮电压为3.2 V.     

Bipolar Blue Light-emitting Polyfluorenes Containing Dibenzothiophene-S,S-dioxide/Carbazole Units

Bipolar blue light-emitting polyfluorenes(PFSO-Cz) containing electron-deficient dibenzothiophene-S,S-dioxide(SO) and electron-rich carbazole(Cz) unit were synthesized. All the polymers show a high thermal stability with the decomposition temperatures over 400℃ and higher photoluminescence quantum yields. The highest occupied molecular orbital energy levels(E_HOMO's) slightly enhance and the lowest unoccupied molecular orbital energy levels(E_LUMO's) gently depress with the increase of Cz content in the polymers. PL spectra of the polymers display remarkable red shift and broadening with the increase of solvent polarities, indicating significant intramolecular charge transfer(ICT) effect in the polymers. Electroluminescence(EL) spectra of the polymers exhibit a broadening tendency with increasing the content of Cz unit in the polymers. The superior device performances were obtained with the maximum luminous efficiency(LE­_max) of 5.2 cd/A, the maximum external quantum efficiency(EQE_max) of 4.8% and the Internationale de l'Eclairage(CIE)(x,y) coordinates of (0.16, 0.17) for PFSO15-Cz10 based on the single-layer device of ITO/PEDOT:PSS/EL/CsF/Al. The results indicate that the efficient bipolar blue light-emitting polyfluorenes are also constructed by Suzuki copolymerization using the monomers in common use.     

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

White organic light-emitting diodes were fabricated by using a novel phosphorescence bis(1,2-dipheny1-1H-benzoimidazole)iridium(acetylacetonate)(pbi)2Ir(acac) as sensitizer and a fluorescent dye of 4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran(DCJTB) codoped into a car-bazole polymer of poly(N-vinylcarbazole) (PVK). Through characterizing the UV-Vis absorption spectra,the photoluminescence spectra of (pbi)2Ir(acac) and DCJTB, and the electroluminescence spectral properties of the WOLEDs, the energy transfer mechanisms of the codoped polymer system were deduced. The results demonstrate that the luminescent spectra with different intensity of (pbi)2Ir(acac) and DCJTB were co-existent in the EL spectra of the blended system, which is ascribed to an incomplete energy transfer process in the EL process. The effcient F?rster and Dexter energy transfer between the host and the guests.     

聚合物掺杂的高亮度磷光有机电致发光器件

采用新型贵金属铱的配合物(pbi)2Ir(acac)作为客体磷光发光材料, 分别以4%和5%(w)的浓度掺杂于聚合物主体材料poly(N-vinylcarbazole) (PVK)中, 利用旋涂工艺制备了结构为indium-tin oxide (ITO)/PVK:(pbi)2Ir(acac)/2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)/Mg:Ag的有机电致发光器件, 对磷光材料(pbi)2Ir(acac)的紫外-可见吸收光谱﹑光致发光光谱以及聚合物掺杂的磷光器件的电致发光特性进行了研究. 结果表明, 两种掺杂浓度的器件均具有8 V左右的启亮电压, 器件在启亮后的最大流明效率分别为1.53和1.31 lm·W-1, 最大亮度分别为11210和9174 cd·m-2; 同时, 器件的电致发光光谱与色坐标均不随偏置电压和客体掺杂浓度的变化而改变, 具有稳定的色纯度. 分析了主体材料PVK到磷光客体(pbi)2Ir(acac)的能量转移机制, 并探讨了随着器件电流密度和客体掺杂浓度的逐渐增加, 器件流明效率的变化趋势.     

有机/无机异质结薄膜发光二极管

聚合物发光二极管（LED）自从Burrou吵es等于1990年首次报导PPV的电致发光［‘］以来，由于聚合物半导体具有热和化学性能的稳定，克眼了有机小分子材料容易晶化的优点，在平板显示领域必将占有一席之地，从而吸引了许多科学家投身到这一领域来．众所周知，要想实现LED的实用化     

以碱金属盐为阴极界面层的有机光电器件的制备及性能

以碱金属盐Li F,Na F,Cs F和Cs2CO3作为阴极界面材料,制备了高效率有机小分子电致发光二极管(SMOLEDs)、聚合物电致发光二极管(PLEDs)及聚合物太阳能电池(PSCs).在SMOLEDs和PLEDs中,Cs F作为阴极界面层的器件流明效率和功率效率最高.在以聚对苯乙烯撑(P-PPV)为发光层的PLEDs中,Cs F作为阴极界面层的器件最大流明效率可达17.85 cd/A,比Li F作为阴极界面层的器件流明效率提高近300%.在以聚(3-己基噻吩)(P3HT)∶[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)为活性层的PSCs中,当Li F为阴极界面层时,器件功率转换效率(PCE)可达4.12%.而以Na F,Cs2CO3和Cs F为阴极界面层时,PCE分别为3.72%,3.55%和3.2%.这是因为从上述碱金属盐中分解出来的碱金属原子扩散进入器件的有机层并对有机层进行了n型掺杂,影响了器件的电流密度和效率.     

基于蓝黄磷光二元互补色的高效聚合物白光器件

研究了基于互补色的高效聚合物白光器件,双色材料包括蓝绿光材料双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(Firpic)和黄光材料三[3-(2,6-二甲基苯氧基)-6-(2-噻吩基)-哒嗪]铱(Fs-1),器件结构为ITO/PEDOT(40 nm)/PVK:OXD-7:Firpic:Fs-1(80 nm)/Ba(4 nm)/Al(120 nm).当发光层材料PVK∶OXD-7∶Firpic∶Fs-1质量比为63∶27∶10∶0.25时,用溶液加工方法得到高效白光器件,此时CIE色坐标为(0.30,0.39),最大电流效率为10.8 cd.A-1,亮度可达到4200 cd.m-2.在此基础上,引入水溶性电子注入材料聚[9,9-二(3′-N,N-二甲基胺基丙基-2,7-芴-2,7-交-(9,9-二辛基芴)](PFN)修饰阴极界面,使载流子注入和传输更平衡,当阴极为PFN(20 nm)/Al(120 nm)时,电流效率获得显著改善,达到13.1 cd.A-1,此时电流密度为4.9 mA.cm-2,亮度可达到6096 cd.m-2,白光器件的色坐标为(0.33,0.39),同时发光光谱稳定.另外通过电致发光(EL)、光致发光(PL)光谱及能级结构图分析了载流子俘获和能量转移在发光中的作用.     

基于激子和电致激基复合物双重发光的白光OLED

基于四苯基乙烯衍生物设计合成了两种蓝光材料TPE-4Br和TPE-3Br,并将其作为有机发光二极管(OLED)器件的发光层,研究发现其可与合适的邻层(空穴传输层/电子传输层)形成电致激基复合物。利用材料的本征激子发光及其电致激基复合物发光,可以得到理想的白光电致发光。将TPE-4Br和TPE-3Br掺杂于mCP中作为发光层,以TAPC和TmPyPB分别作为空穴传输层和电子传输层分别制备器件A和器件B,所得器件在操作电压为9 V时的色坐标分别为(0.32,0.33)和(0.31,0.34)。其中器件B的最大亮度和最大电流效率分别为364.66 cd?m~(-2)与0.79 cd?A~(-1)。     

Efficient and Low-voltage Phosphorescent Organic Light-emitting Devices Based on Blue Iridium Complex Host

By adopting a phosphorescent host/guest system consisting of blue iridium complex as host and a series of phosphorescent dyes as guest, efficient and low-voltage monochromic organic light-emitting devices(OLEDs) were fabricated. The devices with blue iridium host have higher power efficiency than the device with the conventional host 4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl. The enhancement of the maximum power efficiency in green phosphorescent device can reach 37.2%. Dichromatic white OLED could be achieved by simply adjusting the concentration of the orange dyes. At a brightness of 1000 cd/m², the power efficiency of the white device is 8.4 lm/W with a color rendering index of 76.