以Liq作为电子注入层的高效有机电致发光器件

利用Liq(8-hydroxy-quinolinato lithium)作电子注入层，制备了结构为ITO(indium tin oxide)／TPD(N，N′-diphenyl-N，N′—bis(3—methylphenyl)—1，1′biphenyl-4，4′diamine)／Alq3(tris-(8-hydroxy-quinolinato)aluminum)／Liq／Al的电致发光器件。实验表明，以Liq作为电子注入层器件的效率约为无Liq器件的5倍。其原因可归于Liq在金属铝电极与Alq3有机层之间产生偶极层，从而形成铝与有机层间的欧姆接触，使电子注入效率大幅提高。     

有机电致发光材料8-羟基喹啉铝的结构表征

叙述了制备高纯度有机电致发光材料8－羟基喹啉铝（Alq3)的方法；通过X射线衍射谱、核磁共振谱、红外吸收光谱、质谱、X射线光电子发射谱及荧光光谱测试分析，对Alq3的结构和特性进行了表征。标定了Alq3中喹啉环的存在；分析了Alq3中各个H原子的归属、Alq3分子内部金属离子和配位体之间的相互作用以及该螯合物的分子构型。进一步证实Alq3分子中Al-O键为共价键而非离子键。通过X射线衍射谱分析了样品的化学成分；由X射线光电子发射谱分析了Alq3分子中的电子状态和晶体特性。得到了Alq3的荷质比为459.1以及由于金属Al本身的特性，使得在Alq3中Alq2^ 继续裂解为Alq^ 的几率很小。证实了Alq3的荧光发射光谱位于510nm处（绿光范围），光激发位于喹啉环上而不是金属铝离子。与镓、铟螯合物相比，Alq3中铝离子成键共价性弱，极化力较强。     

8-羟基喹啉铝电致发光薄膜的电学特性

用真空蒸发沉积方法制备了一种由8-羟基@4铝(发射层)/二胺(空穴输运层)双层有机膜构成的直流薄膜电致发光(EL)器件。获得了发射峰位于520um的绿色EL.EL光谱极相似于8-羟基喹啉铝粉末的光致发光(PL)光谱。发现当首次对该器件结构施加正向偏压激发电致发光时,出现一个形成过程。实验发现与电致发光形成过程相对应的转变电压可能同有机薄膜的品质及电极蒸发条件有关。     

双8-羟基喹啉-席夫碱-锌高分子配合物的制备及发光性能

将5－甲酰基－8－羟基喹啉分别与对苯二胺、联苯二胺、4，4′－二氨基二苯砜反应，得到了三种双8－羟基喹啉－席夫碱配体，然后与锌离子配位，制得了一类新型的双8－羟基喹啉－席夫碱－锌高分子配合物。利用红外光谱、紫外可见光谱、元素分析对配体和配合物的结构进行了表征，利用荧光光谱研究了高分子配合物的光致发光性能。     

LB膜的电致发光及其器件

Langmuir-Blodgett(LB)膜具有超薄、均匀、取向和厚度可控及在分子水平上可任意组装等特点,以LB膜为发光层所制备的电致发光(EL)器件,发光层的组成和厚度精确可控,制备条件温和,给发光层的制备开辟了一条新途径。论述用作EL器件的发光层、电子传输材料(ETL)和空穴传输层(HTL)的LB膜材料。并以8-羟基喹啉的两亲配合物LB膜为重点,介绍了LB膜的层数、沉积压等制膜参数对EL器件性能的影响,讨论了IB膜EL器件的发光机理,最后,对IB膜EL器件存在的问题及今后的发展前景进行了评述。     

8-羟基喹啉铝在多孔铝中的发光研究

利用多孔铝非常高的孔隙率,将8-羟基喹啉铝(Alq3)镶嵌到多孔铝中,得到Alq3/多孔铝镶嵌膜,研究了不同条件下制备的多孔铝镶嵌膜的荧光光谱。实验表明,Alq3在多孔铝中的发光峰位在490 nm左右,比其在固态粉末状态蓝移了许多。Alq3/多孔铝镶嵌膜的发光特性与多孔铝中嵌入Alq3分子的数量及聚集程度有关。当分子数量较多、聚集程度较大时,发光增强,光谱峰位红移,但聚集程度太大时,易发生荧光猝灭现象。数量较多时,由于Alq3分子大多以范德瓦尔斯力结合,聚体较少,所以峰位移动幅度不大。实验中还发现,Alq3因为处在小孔中,光学性质稳定,荧光光谱带宽超过100 nm,比一般染料大得多,这使Alq3/多孔铝镶嵌膜有可能在固体可调谐激光器方面得到新的应用;同时也为探究Alq3/多孔铝镶嵌膜在电致发光器件中的发光特性奠定了基础,为将其进一步推向实用提供了实验依据。     

8-羟基喹啉锂的合成、表征及发光特性

通过液相反应合成了高纯度、高产率的8-羟基喹啉锂(Liq)粉体,制备了Liq薄膜,通过IR光谱、UV吸收谱、X射线衍射谱、荧光光谱对其结构和性能进行了表征,并利用UV吸收谱、电化学循环伏安法、荧光光谱研究了它的电子能级结构。结果表明,pH值和溶剂对Liq的合成有很大影响,而温度的影响不大。利用真空热蒸镀很容易制备高质量、无定性薄膜,Liq的熔点365℃,具有很高的热稳定性。Liq的LUMO能级2．94eV,HOMO能级5．95eV,光学禁带宽度3．01eV．在363nm紫外光的激发下。产生发光峰在452nm附近、半峰全宽为69．4nm的蓝光发射,发光亮度高,色纯度高。由于电子与声子的强耦合作用以及带隙态的影响,产生了5424cm^-1的斯托克斯频移。     

高效率双发光层结构白色有机电致发光器件

采用双极性材料4,4'-bis(carbazol-9-yl)biphenyl(CBP)为主体,蓝色荧光染料N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine(N-BDAVBi)和橙色磷光染料Iridium(III)bis(4-phenylthieno[3,2-c]pyridinato-N,C2')acetylacetonate(PO-01)为客体,制备了双发光层结构的白色有机电致发光器件,通过调整发光层的位置及在两个发光层之间引入间隔层,研究了器件的光电特性.间隔层的引入调整了发光层中激子的分布,改善了器件的光电性能.器件的最大电流效率和功率效率分别为19.6cd/A和12.3lm/W.发光亮度从15cd/m2增加至10 310cd/m2的过程中,器件的色坐标从(0.438,0.476)变化至(0.316,0.389),始终处于白光区.     

间隔层对双发光层白色有机电致发光器件性能的影响

采用蓝色bis (FIrpic)和黄色bis iridium(acetylacetonate) 两种磷光染料,制备了双发光层结构的白色有机电致发光器件,器件结构为ITO/TAPC (30 nm)/host: (t-bt)₂Ir(acac) /spacer (x nm)/host: FIrpic (15 nm, 8%)/Bphen (40 nm)/Mg∶Ag (200 nm)。分别选用p型1,1-bis cyclohexane (TAPC)和n型tris borane (3TPYMB)作为主体材料制备了两种类型的器件,通过在两个发光层之间加入一层较薄的间隔层进行器件优化。结果表明,加入间隔层之后,器件性能得到提高,获得了色稳定性较好的白光器件。当主体为TAPC时,使用间隔层后器件取得最大亮度为19 550 cd/m²,最大电流效率为8.3 cd/A;当主体为3TPYMB时,使用间隔层后器件的最大亮度为1 950 cd/m²,最大电流效率为30.7 cd/A。实验结果表明,器件性能的提高,是由于加入了间隔层之后载流子复合区域拓宽,促进了发光层中电子和空穴的平衡。     

二(2-苯基-8-羟基喹啉)锌和喹啉锌的合成和荧光性质

合成了一种新型二(2-苯基-8-羟基喹啉)锌配合物。利用元素分析、红外吸收光谱等方法表征了结构,并对比研究了二(2-苯基-8-羟基喹啉)锌和喹啉锌的荧光性质,前者的激发光谱在465nm处出现了较强的吸收,并且发射峰位置发生了明显的红移,由喹啉锌的495nm移至2-苯基-8-羟基喹啉锌和喹啉锌的521nm处。对有关的吸收峰的归属进行了讨论,初步认为苯环的取代增加了有机配体π-π键的共轭程度,使HOMO-LUMO之间能隙变小,引起发射峰红移。     

Electroluminescence of Poly Bis(p-propoxyphenyl)Silane from Double Layer Device with 8-Hydroxyquinoline Aluminum

We observed an electroluminescence (EL) of poly bis(p-propoxyphenyl)silane (PBPPS) from a double-layer device with an electron transport layer of 8-hydroxyquinoline aluminum (Alq₃) for the first time. The EL spectrum at 77 K consisted of a PBPPS emission at 3.0 eV, which coincided with the photoluminescence spectrum, and a broad emission band between 1.8 and 2.7 eV.     

采用瞬态电致发光研究磷光掺杂体系发光瞬时过冲的发射机理

掺杂型有机电致发光器件中载流子累积、载流子复合等物理过程的深入了解对提高器件效率和稳定性有重要作用。通过瞬态电致发光测量可以研究掺杂型有机电致发光器件内部载流子累积。对结构为: ITO/NPB(30 nm)/host: Ir(ppy)₃/BCP(10 nm)/Alq₃(20 nm)/LiF(0.7 nm)/Al(100 nm)的器件分别研究主体材料以及客体掺杂浓度变化对有机掺杂型器件瞬态发光行为的影响。实验发现,当单脉冲驱动电压关闭后,只有TAZ: Ir(ppy)₃掺杂器件出现发光瞬时过冲现象,即发光强度衰减到一定时间时突然增强;且随着客体掺杂浓度的增加,瞬时过冲强度逐渐增强。通过分析TAZ: Ir(ppy)₃掺杂器件的瞬时过冲强度对主体材料与掺杂浓度的依赖关系,进一步发现,瞬时过冲效应强度主要受限于发光层内部积累的电子载流子;TAZ: Ir(ppy)₃发光层内电子容易被客体材料分子俘获并积累,电场突变时陷阱电子容易跳跃到主体材料上并与主体材料上积累的空穴形成激子,激子能量传递到客体材料上并复合发光继而出现发光强度的瞬时过冲现象。研究发光瞬时过冲行为可探究器件发光层内的载流子和激子的动态行为,有利于指导器件的设计,从而减少积累电荷的影响,提高器件的性能。     

微腔有机发光器件中的电致发光光谱

设计了结构为Glass/DBR/ITO/TPD/Alq3/Ag的微腔有机发光器件。从理论上详细地研究了腔内各层结构对器件电致发光谱性能的影响。结果表明:随着腔长厚度的增加,器件的归一化电致发光谱强度不断减小;在可见光区,器件的EL谱随发光层厚度的增加出现振荡变化。空穴传输层和发光层的界面位置对器件电致发光谱的影响也很大。最后得到,在设计微腔时发光层厚度要尽量窄,并且中心发光区域应位于谐振腔中电场的峰值位置。     

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。     

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[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene])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。     

聚乙烯基咔唑与8-羟基喹啉铝混合体系的荧光衰减

报道了8－羟基喹啉铝和聚乙烯基咔唑薄膜及其混合体系膜的荧光衰减特性。聚乙烯基咔唑／8－羟基喹啉铝重量比100：4的混合膜在波长540nm和460nm处的荧光衰减时间分别为6．47ns和8．5ns。重量比100：10混合膜在波长540nm和460nm处的荧光衰减时间分别为5．5ns和7．9ns。上述两波长对应8－羟基喹啉铝和聚乙烯基咔唑分子荧光发射。混合体系的荧光寿命仅为8－羟基喹啉铝分子荧光的40％，同时也低于聚乙烯基咔唑14ns的荧光寿命。荧光寿命的减少反映出两种分子之间存在较强的相互作用或形成了分子复合体。     

Electroluminescence enhancement in ultraviolet organic light‐emitting diode with graded hole‐injection and ‐transporting structure

Electroluminescent intensity and external quantum efficiency (EQE) in ultraviolet organic light‐emitting diodes (UV OLEDs) have been remarkably enhanced by using a graded hole‐injection and ‐transporting (HIT) structure of MoO₃/N,N ′‐bis(naphthalen‐1‐yl)‐N,N ′‐bis(phenyl)‐benzidine/MoO₃/4,4′‐bis(carbazol‐9‐yl)biphenyl (CBP). The graded‐HIT based UV OLED shows superior short‐wavelength emis‐ sion with spectral peak of ～410 nm, maximum electroluminescent intensity of 2.2 mW/cm² at 215 mA/cm² and an EQE of 0.72% at 5.5 mA/cm². Impedance spectroscopy is employed to clarify the enhanced hole‐injection and ‐transporting capacity of the graded‐HIT structure. Our results provide a simple and effective approach for constructing efficient UV OLEDs. (© 2015 WILEY‐VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim)     

High-brightness white light-emitting organic electroluminescent devices using poly(N-vinylcarbazole) as a hole-transporter

A white light-emitting organic electroluminescent (EL) device with multilayer thin-film structure, which shows high-brightness and high-efficiency, is demonstrated. The device structure of glass substrate/indium–tin oxide/poly(N-vinylcarbazole) (PVK)/1,1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene/8-(quinolinolate)-aluminum (Alq) doped with 5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene/Alq/Mg/Al was employed. The turn-on voltage is as low as 2.5 V. The white light emission covers a wide range of the visible region, and the Commission Internationale de 1' Eclairage coordinates of the emitted light are (0.319, 0.332) at 10 V. Bright white light, over 20 000 cd/m², was successfully obtained at about 18 V, and the maximum efficiency reaches to 1.24 lm/W at 9 V. The reasons of obtaining high level EL properties of our device have been discussed.     

基于7-（9H-carbazol-9-yl）-N,N-diphenyl-9, 9’-spirobi[fluoren]-2-amine主体材料的高效红色电致磷光器件

研究了基于新型骨架7-（9H-carbazol-9-yl）-N,N-diphenyl-9,9’-spirobi[fluoren]-2-amine（CzFA）双极性主体材料的红色电致磷光器件的光电特性。研究结果表明：将红色磷光染料iridium（Ⅲ）bis[2-methyldibenzo-（f,h）quinoxaline]（acetylacetonate）（Ir（MDQ）₂（acac））掺杂到CzFA主体材料中,以其制备的电致发光器件具有优良的特性,最大电流效率为27.8 cd/A,最大功率效率为21.8 lm/W,最大功率效率几乎是先前报道的主体材料为CBP器件（13.7 lm/W）的1.6倍。这种咔唑-螺二芴-二胺基团所组成的双极性主体材料对于提升磷光器件的性能起到了重要的作用。     

基于PVK的高色纯度高稳定性有机电致红光器件

利用旋涂法和真空蒸镀法相结合的方法,根据能量空间传递的原理制备了PVK ∶ Ir(piq)₂(acac)体系的红色有机电致发光显示器件。器件的结构为ITO/CuPc/PVK ∶ Ir(piq)₂(acac)/BCP/Alq₃/LiF/Al。研究了不同主客体掺杂比对器件发光性能的影响,得到了高色纯度、单色性较好的红光器件。当Ir(piq)₂(acac)掺杂的质量比为1 ∶ 0.08时,器件的综合性能达到最佳,发光峰位于625 nm,CIE坐标为(x=0.66,y=0.33)。通过对各层厚度的合理选择,形成相对优化的微腔结构,充分利用其对光谱的窄化效应,使得器件的EL光谱的发射半峰全宽仅为55 nm,提高了器件的发光性能。器件光谱具有很好的单色性,色纯度达到98.2%。