Poly[(BEHP-PPV)-co-(MEH-PPV)]:DCJTB为功能层LEC器件的能量传递

在有机发光器件中,掺杂染料分子是改变发光颜色,提高发光性能的有利手段.在掺杂体系中,主体材料向掺杂剂的能量传递是主要的激发态弛豫过程.在LEC器件中,利用掺杂手段改变发光颜色的方法报道很少.研究了以发射绿光(峰值550 nm)的共聚物Poly[(BEHP-PPV)-co-(MEH-PPV)]中掺杂DCJTB作为功能层的LEC器件的发光特性.器件的结构为ITO/Poly[(BEHP-PPV)-co-(MEH-PPV)]∶DCJTB+PEO+LiCF3SO3/Al.共聚物的光致发光光谱几乎覆盖了整个DCJTB吸收光谱的范围,满足能量传递的要求.通过光致发光与电致发光光谱的研究,发现掺杂后的薄膜不论是光致发光还是电致发光,都以DCJTB的发射为主,说明二者之间的确存在能量传递.     

掺杂DCJTB聚合物电化学池（LEC）的发光性质

通过在聚合物电化学池(LEC)发光器件的发光材料MEH-PPV中掺杂红光染料DCJTB,对LEC器件的发光性质进行研究。基于器件结构为ITO/MEH-PPV PEO LiCF3SO3/Al的薄膜LEC器件,其电致发光峰在570nm左右,通过在MEH-PPV与PEO的混合膜中掺杂不同比例的红光染料DCJTB,随着掺杂比例的增加,器件的发光峰由570nm向红光波段移动,通过控制DCJTB的掺杂比例制备了发光峰在570~650nm连续变化的LEC电致发光器件。对其分析认为从LEC主体发光聚合物MEH-PPV到染料DCJTB间发生了良好的能量传递。     

掺杂DCJTB聚乙烯咔唑的发光性质

研究了PVK∶DCJTB体系的发光特性。实验结果表明,PVK∶DCJTB薄膜光激发时,PVK和DCJTB之间存在能量传递,DCJTB的浓度从1%增加到2%,能量传递效率明显增强,但仍然不充分。引入Alq3层后的PVK∶DCJTB/Alq3双层薄膜,PVK的发光被有效地抑制了,Alq3明显促进了PVK向DCJTB的能量传递效率,说明Alq3起到了能量传递的"桥梁"作用。而结构为ITO/PVK∶DCJTB/Alq3/LiF(1nm)/Al的器件的电致发光光谱与光致发光光谱明显不同。电致发光时,Alq3层的发光的相对强度比光致发光时大许多,而且发光强度随着驱动电压的增加而增强,说明随电压的增加,有更多的空穴注入到Alq3层,致使载流子在Alq3层的复合几率随电场的增强而增大。     

利用级联式能量传递的有机电致发光器件

为了提高掺杂型有机电致发光器件(OLED)中主体发光材料与客体荧光染料间能量传递的效率,2-对联苯-8-羟基喹啉锌(Zn ₂)作为NPB : DCJTB掺杂体系的能量助传递剂,制备了结构如:ITO/NPB/NPB : DCJTB/Zn ₂/BCP/Al的有机电致发光器件。助传递剂Zn ₂的加入,能够两次利用Frster能量转移,实现NPB向DCJTB级联式的能量传递过程,提高低浓度时掺杂染料DCJTB红光发射的纯度;此外,还探讨了三者间能量传递的有效距离,即当助传递剂与掺杂体系的距离在小于10 nm的范围内,其参与能量传递的效率随着距离的增加而逐渐下降。     

两种铽配合物与PVK混合体系的发光机理研究

研究了稀土配合物Tb(p-MBA)₃phen(样品Ⅰ)和Tb(p-ClBA)₃phen(样品Ⅱ)与导电聚合物材料PVK掺杂体系的光致发光和电致发光特性。发现在样品Ⅰ与PVK混合薄膜的光致发光中,除了三价铽离子的发光外,还能看到明显的PVK的发光;而在电致发光中,PVK的发光完全被抑制,只能看到Tb3+的绿光发射。对样品Ⅱ与PVK的混合发光层,无论其光致发光谱还是电致发光谱,都没有看到410 nm处PVK的发射。进一步测量两种材料的激发光谱,初步探讨了器件的发光机理。样品Ⅰ的发光可能来源于两个方面,一是PVK到稀土配合物的不完全的能量传递,二是由于载流子俘获机理;样品Ⅱ的发光则是由于PVK到稀土配合物的完全的能量传递。     

以蓝色发光材料DPVBi为基质的白色发光器件

白色有机发光器件是实现彩色平板显示的重要方案之一。利用蓝色发光材料DPVBi[4，4′—(2，2—苯乙烯基)—1，1′—联苯]掺杂红光染料DCJTB[4—氰甲烯基—2—叔丁基—6—(1，1，7，7—四甲基久洛尼定基—9—烯炔基—4H—吡喃)]作发光层制备了白色发光器件。研究了DPVBi掺杂不同浓度IDCJTB薄膜的光致发光性质，根据光致发光结果，制备了以DPVBi掺杂不同浓度DCJTB作发光层的电致发光器件，其结构为ITO／GuPc／NPB／DPVBi：DCJTB／Alq3／LiF／Al。当DCJTB质量分数为0．0008时，器件实现了白色发光(色度x=0．25，y=0．32)，电致发光和光致发光的掺杂比例基本相符，表明器件的白色发光主要是由基质DPVBi向掺杂剂DCJTB的能量传递产生的。研究还发现：白色器件随电压升高，光谱中蓝色成分相对于红色成分的比例略有增加，文章对此现象进行了分析。该白光器件在14V时达到最高亮度7822cd／cm^2，在20mA／cm^2电流密度下的亮度为-489cd／cm^2，最大流明效率为1．75lm／W。     

电场变化对有机磷光器件中激子形成影响的研究

激子形成区域随电场变化的移动会使得有机电致发光器件(OLEDs)的效率和色度发生改变,从而影响器件的性能。文章首先制备了两种OLED器件,器件1为ITO/PEDOT∶PSS/PVK∶Ir(ppy)₃∶DCJTB (100∶2∶1 wt)/BCP(10 nm)/Alq₃(15 nm)/Al,器件2为ITO/PEDOT∶PSS/PVK∶Ir(ppy)₃(100∶2 wt)/BCP(10 nm)/Alq₃(15 nm)/Al,研究了电场强度对单层多掺杂结构器件激子形成的影响。实验发现在多掺杂发光层中,随着电压的增加,Ir(ppy)₃,PVK和DCJTB的发光均增强,PVK和DCJTB发光增强更快。对其发光机制进行分析,认为较高电场下,载流子获得较高能量,更容易形成高能量激子,产生宽禁带材料PVK的发光;另一方面,从能级结构分析DCJTB的带隙较窄, 俘获更多的载流子发光更强。同时,在器件的电致发光(EL)光谱发现在460 nm处一新的发射峰, 发光随着电压的增大相对减弱。为了研究460 nm发光的来源,制备了器件：ITO/PEDOT∶PSS/PVK∶BCP∶Ir(ppy)₃(x∶y∶2 wt)/Alq₃(15 nm)/Al, 改变x, y的比值研究发现,460 nm处的发光依然存在,推测此发光峰应与PVK及BCP之间有关。     

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。     

Eu3+,Tm3+共掺GaN薄膜的发光特性和能量传递机制

采用离子注入的方法制备了Eu³⁺,Tm³⁺离子共掺杂GaN薄膜。通过温度依赖光致发光光谱研究了GaN:Eu³⁺薄膜中Eu³⁺的发光特性,发现了三类具有不同温度依赖特性的Eu³⁺发射峰。利用阴极荧光光谱探究了GaN:Eu³⁺,Tm³⁺薄膜的光谱性质,发现随着Tm³⁺剂量的增加,Eu³⁺发射强度以及Tm³⁺的I₄₈₀/I₈₀₆强度比值均发生降低,分析表明存在Eu³⁺→Tm³⁺离子的能量传递,并通过计算分析证明其能量传递机制主要为电偶极子-电偶极子相互作用。通过改变Eu³⁺、Tm³⁺离子在GaN薄膜中的剂量比例,实现了材料发光颜色的有效调控。     

蓝色发光材料DPVBi掺杂DCJTB发光性质的研究

对蓝光材料DPVBi掺杂红光染料DCJTB的发光性质进行了研究。首先研究了DPVBi掺杂不同质量浓度DCJTB的光致发光，当掺杂质量浓度为0.1％时，光致发光得到白光(色度x=0．36，y=0．34)。基于光致发光的实验结果，以DPVBi掺杂不同质量浓度DCJTB作发光层，制备了结构为ITO／CuPc／NPB／DPVBi：DCJTB/Alq3／LiF／Al的器件，当掺杂质量浓度为0．08％时器件实现了白色发光(色度为x=0．25，y=0．32)。研究了该白光器件的电致发光性质，白光器件在14V时达到最高亮度7822cd／m^2。在20mA／cm^2电流密度驱动下的亮度为489cd/m^2，最大流明效率为1．75lm／W。     

Amplified spontaneous emission from internal energy transfer process in the copolymer BEHP-co-MEH-PPV

We have studied the Amplified Spontaneous Emission (ASE) characteristics of the conjugated copolymer poly{[2-[2′,5′-bis(2″-ethylhexyloxy)phenyl]-1,4-phenylenevinylene]-co-[2-methoxy-5-(2′-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene]} (BEHP-co-MEH-PPV) in a few organic solutions under optical pumping by the third harmonic of Nd:YAG (355 nm). The results show that in BEHP-co-MEH-PPV, the BEHP-PPV component is capable of forcing MEH-PPV to produce ASE at 560 nm, which appears to arise out of the non-excimeric state of MEH-PPV.The ASE of BEHP-co-MEH-PPV was also compared with the conventional laser dyes Rhodamine B (Rh B), Rhodamine 6G (Rh 6G), and also the new laser material MEH-PPV.     

含新型噁二唑类电子传输层的有机发光二极管性能研究

含吡啶基的噁二唑类材料(PDPyDP)作为一种新型的电子传输层被有效地应用于可溶性聚对苯乙炔(MEHPPV)为发光层的双层结构的有机发光二极管器件中,并将其光电性能与MEHPPV的单层结构器件及分别含苯环(PDPDP)和反1,2亚乙烯基(PDVDP)的另外两种二唑类电子传输层的双层结构器件进行比较.EL光谱测量表明,它们的发光均来自于MEHPPV层,而它们相似的器件电流和光输出随驱动电场变化的规律表明这些器件中相似的电荷转移过程,但电致发光阈值电场对于双层结构器件来说低于单层结构器件,而插入PDPyDP层的器件,其阈值电场最低.在电流密度为50mA/cm²时,单层器件及各插入PDVDP、PDPDP和PDPyDP的双层器件的外量子效率相对值分别为3×10^-3%,5×10^-3%,2×10^-2%和0.1%.并分析了插入PDPyDP使器件发光性能提高最为明显的原因.通过将此类器件的结构等作进一步优化,其最佳量子效率可高达1.44%.     

TBPe与MEH-PPV共掺杂的有机电致发光器件的优化研究

采用有机小分子TBPe（2,5,8,11-tetratertbutylperylene）以不同比例掺入MEH-PPV（poly ）作为发光层,研究了TBPe不同掺杂比例对器件性能的影响,进而对发光强度进行优化。对于所制备的ITO/PEDOT：PSS/MEH-PPV/TBPe/Al有机电致发光器件,TBPe的最优蒸镀厚度为0.5 nm,其发光强度相对于标准器件提高了325%。ITO/PEDOT：PSS/MEH-PPV：TBPe/TBPe/Liq/Al有机电致发光器件的最优掺杂比例为MEH-PPV：TBPe=100：30（质量比）,其发光亮度相比于未掺杂器件提高了44%。在上述器件的基础上增加Alq₃层提高电子注入,分别制作了Liq和LiF作为修饰层的ITO/PEDOT：PSS/MEH-PPV：TBPe/TBPe/Alq₃/Liq/Al和ITO/PEDOT：PSS/MEH-PPV：TBPe/TBPe/Alq₃/LiF/Al多层器件,发光亮度分别达到4 162 cd/m²和4 701 cd/m²。所有器件的电致发光波长均为580 nm,为MEH-PPV的发光,TBPe的掺杂对MEH-PPV的发光起到了增强作用。     

MEH-PPV/CdSe纳米复合器件的光电导特性的研究

以CdO和Se粉作为前驱物,在TOPO/TOP有机体系中制备了CdSe纳米晶,将其与聚合物MEH-PPV复合制备了复合光电导器件,研究了它的光电导特性,并将其与单层MEH-PPV光电导器件的特性进行了比较。结果发现纳米复合光电导器件的光电流响应光谱的2个峰的位置基本上与MEH-PPV和CdSe纳米晶的吸收峰的位置相对应,这说明CdSe纳米晶和聚合物MEH-PPV的吸收对光电流都有贡献,主要是由于CdSe纳米晶和MEH-PPV界面处的激子离化和电荷转移造成的。而且复合器件的光电流较单层有所增强,且MEH-PPV器件光谱的响应范围更宽。     

共轭聚合物中掺杂可溶性石墨烯对于OLED和OPV性能的影响

本文重点研究了不同浓度可溶性石墨烯(SPFGO)对于聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)]对苯乙炔(MEH-PPV)/SPFGO复合薄膜的光致发光(PL)、 有机电致发光(OLED)和有机光伏(OPV)性能的影响. 研究发现, 在MEH-PPV中掺杂SPFGO之后, MEH-PPV/SPFGO复合薄膜的光致发光发生了非常强烈的猝灭, 意味着MEH-PPV和SPFGO之间发生了非常强烈的载流子传输. 当SPFGO的浓度较低的时候, 能够提高OLED的性能, 当SPFGO的浓度为0.2%时, OLED的性能达到最佳, 而此时的OPV性能基本没有改变. 当掺杂较高浓度的SPFGO 之后, OPV的性能有了明显的提升, 当浓度为15%时, OPV达到了最佳的性能, 而此时的OLED发生了非常强烈的猝灭. 通过实验数据可以看出, 当SPFGO较低浓度的时候, 起到增强载流子注入的作用, 提升OLED亮度的同时降低了开路电压. 而当SPFGO达到较高浓度时, SPFGO作为电子受体, 可以起到改善MEH-PPV/SPFGO 界面激子分裂和提高OPV性能的作用. 因此, 通过调节SPFGO浓度可以起到独立调控OLED性能和OPV性能的作用. 关键词： SPFGO OLED OPV     

掺杂PVK薄膜中两种组分相互作用的光谱及形貌研究

将两种荧光材料Alq₃和DCJTB 同时掺杂到聚合物PVK中,通过混合薄膜的光学及电学性质研究了能量传递过程及电荷陷阱作用。同时用AFM分析了不同掺杂浓度下混合薄膜的相分离现象。发现随着DCJTB染料比例的增加,两种染料在PVK中的分散越来越均匀,说明在双掺杂体系中存在Alq₃和DCJTB 的某种作用,这种作用打散了混合物中Alq₃的聚集,但随着掺杂浓度的进一步增加,DCJTB形成了自己独立的电荷传输通道,从而降低了电致发光器件的启亮电压。     

红色有机发光二极管

制备了以芳香族二胺类衍生物TPD为空穴传输层、8－羟基喹啉铝Alq3掺杂红光染料DCJTB作为发光层LiF/Al为复合电极的红色发光二极管。研究了不同掺杂质量分数对器件发光光谱、亮度电流电压特性的影响。发现由于DCJTB的自极化作用,发光峰值位置有30nm的移动,当掺杂质量分数为0.2％和3％时,器件的最高亮度分别为17400cd/m^2和2900cd/m^2,20mA/cm^2时其亮度又分别为1080cd/m^2和150cd/m^2,量子效率分别为2％和0.5％。     

基于在聚合物中掺杂染料DCJTB的白色有机电致发光器件

将Alq₃和DCJTB作为掺杂物与基质PVK按照不同比例混合共溶,旋涂成膜,制备了PVK∶Alq₃∶DCJTB为发光层的结构为ITO/ PVK∶Alq₃∶DCJTB/ BCP/Alq₃/LiF/Al的器件,其中Alq₃和BCP分别用作电子传输层和空穴阻挡层,PVK用作蓝光发光层和空穴传输层。保持PVK和DCJTB的质量比为100∶1不变,改变PVK和 Alq₃的质量比,当PVK和Alq3的质量比为20∶1时,得到了效果较好的白光。器件在电压为14 V时,色坐标达到(0.33,0.36),在10～14 V范围内变化甚微。