聚芴类有机电致发光的材料和器件

综述了聚芴类有机电致发光领域中材料和器件的研究现况和展望.主要围绕有机电致发光的基本原理、近年来聚芴类有机电致发光的材料制备、器件改进情况和有机电致发光的应用前景三方面内容进行了评述.     

一种基于PFO掺杂的理想白光有机电致发光器件

研究了以芴类蓝光材料PFO为主体,通过掺杂MEH-PPV得到单层的白光有机电致发光器件,并从掺杂浓度对器件的光谱特性和色坐标稳定性的影响方面对其发光性能进行了分析研究。在MEH-PPV以2.5Wt%掺杂时,器件开启电压为3V,发光色坐标可达到标准白光等能点(0.33,0.33),器件发光色坐标在5～20V很宽的范围内随电压变化幅度很小,基本稳定在白光区。     

基于空穴注入层摩擦定向的偏振蓝光聚合物电致发光器件

研究了利用摩擦空穴注入层3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)作为定向层实现聚芴(PFO)薄膜的偏振电致发光,蓝光的色坐标为(0.20,0.21).从聚合物薄膜的紫外可见吸收和光致发光偏振特性,研究了不同定向层摩擦强度、退火温度以及退火时间下PFO薄膜的二向色性,并证明退火温度是决定器件偏振性能的关键因素.当摩擦强度为25 mm退火温度和时间分别为200℃和30 min时,得到较好的偏振性能,器件的电致发光偏振率约为3. 关键词： 偏振发光 摩擦定向 聚合物电致发光 空穴注入层     

紫外/深蓝OLED发光材料研究进展

有机电致发光材料和器件(OLED)经过三十余年的发展已经基本完成了从基础科学研究到产业化商品的蜕变过程，而由于蓝紫发光材料的分子禁带(>3.0 eV)与器件运行中载流子注入/传输平衡之间的固有矛盾，加之人眼在蓝光区域的敏感度降低等问题，蓝光器件的整体性能远远落后于其他光色。因此，综合性能优异的紫外/深蓝光材料和相关分子设计理论已成为实现OLED独领“新一代显示照明技术”的关键突破点。本文主要介绍了近十年来紫外/深蓝OLED发光材料(λ_EL<430 nm)的研究进展，并从材料结构与机制等方面进行了归纳，旨在推动更多宽禁带发光材料的设计和相关理论的完善和发展。     

基于双极传输母体的高效有机磷光发光器件

将红、绿、蓝3种不同颜色的染料分别掺杂到相同的母体材料2,7-二（二苯基磷酰）-9-（4-二苯基胺）苯基-9-苯基芴（POAPF）中,制得了可发3种颜色光的高效率有机电致发光器件。进一步将两种互为补偿色的发光材料以合适的掺杂浓度掺到POAPF中,制得了高效率白光器件。该白光器件采用了单发光层结构,器件电致发光光谱稳定性好,随驱动电压变化较小。4种不同颜色的发光器件的最大功率效率分别为16.50,43.72,29.78,32.83 lm/W。     

有机电致发光白光器件的研究进展

在十多年的时间里,有机电致发光二极管(Organic Lightemitting Diodes,OLEDs)的研究和应用取得了长足的进展。有机电致发光器件具有许多优点,例如:自发光、视角宽、响应快、发光效率高、温度适应性好、生产工艺简单、驱动电压低、能耗低、成本低等,因此有机电致发光器件极有可能成为下一代的平板显示终端。有机电致发光白光器件因为可以用于全彩色显示和照明,已成为OLED研究中的热点。介绍了有机电致发光白光器件的研究进展,按发光的性质将白光器件分为荧光器件和磷光器件两类,按发光层数将白光器件分为单层和多层器件,对相关材料、器件结构、发光机理等方面进行了讨论。     

不同电极对蓝光有机电致发光器件性能的影响

利用高真空多源型有机分子沉积系统分别制备了不同负电极为Al、LiF/Al和Mg:Ag的有机小分子多层电致发光器件,比较了不同负极对以五苯基环戊二烯（PPCP）为发光层的蓝光有机电致发光器件性能的影响,发现以LiF/Al作负极的器件在综合性能上优于其它器件。其中器件ITO／TPD／PPDP／Alq/LiF/Al蓝光发射的最大发光亮度达2375cd/m^2,最大发光效率为0.26lm/W.     

有机及聚合物材料的电致发光

有机和聚合物材料电致发光是近几年来取得突破性进展而倍受关注的新兴研究领域。它们的电致发光薄膜器件激发电压低，易得到彩色显示，发光效率高，而且器件薄易实现大屏幕平板化，综述这类薄膜电致发光的发光原理、发光材料、器件的制备方法及在发光机理研究方面取得的最新进展。     

三元共聚物饱和红色电致发光研究

研究了高分子电致发光器件中阳极和阴极对三元共聚物饱和红色发光性能的影响.结果表明 ，在二元共聚基础上，引入空穴载流子传输基团可以改善器件的发光效率，对PFO-5Cz-15DB T三元共聚物,在6.5V电压下，外量子效率达到1.49％，亮度为448cd/m²，EL光 谱峰值位于657nm，色度坐标x＝0.69，y＝0.30. 关键词： 阴极材料 电致发光 发光二极管 聚芴     

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.     

驱动电压和主体材料对染料掺杂有机电致发光器件的影响

采用对比使用掺杂系统的有机电致发光器件(OLEDs)在不同偏置电压下电致发光(EL)光谱的方法,观察了主体材料8-hydroxyquinoline aluminum(Alq3)中掺杂红色荧光染料4-(Dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4Hpyran(DCJTB)发射光谱的变化,研究了偏置电压对掺杂系统中载流子复合区域的影响。另外,通过对比采用不同主体材料的掺杂系统的电致发光(EL)和光致发光(PL)光谱,讨论了主体材料Alq3和N,N′-diphenyl-N,N′-bis(1-naphthyl)(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine(NPB)不同的掺杂效果。结果表明,随着偏置电压的增大,使用掺杂系统的器件中载流子复合区域逐渐向空穴传输层(HTL)移动,作为主体材料应具有高的能量传递效率,且应对染料具有低的浓度猝灭效应。     

A highly efficient white-light-emitting diode based on a two-component polyfluorene/quantum dot composite

Organic light-emitting diodes (OLEDs) are attracting great interest of the scientific community and industry because they can be grown on flexible substrates using relatively simple and inexpensive technologies (solution processes). However, a problem in the fabrication of white OLEDs is that it is difficult to achieve a balance between the intensities of individual emission components in the blue, green, and red spectral regions. In this work, we try to solve this problem by creating a two-component light-emitting diode based on modified polyfluorene (PF-BT), which efficiently emits in the blue–green region, and CdSe/ZnS/CdS/ZnS semiconductor quantum dots emitting in the orange–red region with a fluorescence quantum yield exceeding 90%. By changing the mass ratio of components in the active light-emitting composite within 40–50%, it is possible to transform the diode emission spectrum from cold to warm white light without loss of the diode efficiency. It is very likely that optimization of the morphology of multilayer light-emitting diodes will lead to further improvement of their characteristics.     

有机吡啶盐的电致发光

有机盐是一种离子化合物,其分子间依靠比范德瓦尔斯力大得多的离子键结合,这有利于器件稳定性的提高。主要研究一种以新型有机吡啶盐ASPT(trans-4-[P-(N-ethyl-N-(hydroxylethyl)-amino)styryl]-N-methylpyridinium tetraphenyl-borate)作发光层的有机电致发光特性。实验发现有机盐ASPT是一种性能较好的红光发射材料。利用ASPT作发光层的单层电致发光器件,可获得稳定的红色电致发光。通过对外场界面势垒影响分析,我们讨论了这种单层器件的发光机理。为了探索ASPT中载流子传输与复合过程,并提高器件性能,设计了ASPT/Alq₃双层和TPD/ASPT/Alq₃三层结构的器件,进一步研究了它们的光电特性。实验结果表明,利用双层器件可获得亮度较高的红色发光。而在三层器件中,由于不同功能层的载流子传输特性的差别,激发复合区域受到驱动电压的显著影响,因此电致发光光谱随电压的变化而变化。通过对光谱结构、能级位置的分析,讨论了相关的发光机理。     

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。     

NPB厚度对异质结OLED载流子复合区域的调控

通过调控p型半导体N,N′-bis(naphthalen-1-y)-N,N′-bis(phenyl)benzidine(NPB)层的厚度,制备了结构为ITO/NPB/aluminum(Ⅲ)bis(2-methyl-8-quinolinato)-4-phenylphenolate(BAlq)/NPB(0~18nm)/tri-(8-hydroxyquinoline)-aluminum(Alq₃)/Mg:Ag的多层有机电致发光器件.分析结果表明,在该类异质结器件中,NPB不仅可以作为空穴传输材料,在适当的厚度范围内,它还可以起到调控载流子复合区域的作用;当NPB厚度在0~18nm之间变化时,随着其厚度增加器件发光颜色可由蓝色变为绿色.通过器件发光光谱的表征可以得知,器件的载流子复合区域相应地由BAlq层转移至Alq₃层.     

Control of device performances of phosphorescent white organic light-emitting diodes by managing charge transport properties of host materials

Interlayer-free phosphorescent white organic light-emitting diodes (PHWOLEDs) with a mixed-host emitting structure in red emitting layer were developed and device performances were investigated according to the host composition in the red emitting layer. Device performances could be effectively managed by a simple change of host materials in the red emitting layer. A high quantum efficiency was obtained in PHWOLEDs with electron transport-type host in the red emitting layer and red emission was strong in PHWOLEDs with mixed-host in the red emitting layer. In addition, stable color performances were obtained in electron transport-type host rich devices.     

Efficiency improvement of red organic light-emitting diodes using a blue phosphorescent exciton blocking layer

Quantum efficiency of red organic light-emitting diodes was improved using a blue phosphorescent emitting layer as an exciton blocking layer. Compared with 8.1% quantum efficiency of standard devices without an exciton blocking layer, high quantum efficiency of 14.1% was obtained using a blue phosphorescent emitting layer between the hole transport layer and the red emitting layer.     

铜配合物的光物理与电致发光性能

以中心原子为铜的磷光材料Cu4(C≡Cph)4L2[L=1，8-bis(diphenylphosphino)-3，6-dioxaoctane](简称Cu4)作为掺杂材料，选用空穴传输材料聚乙烯基咔唑(PVK)为母体材料，制作结构为ITO／Cu4PVK／TAZ／Mg：Ag／Ag的双层器件。其发光颜色随掺杂的变化而改变，在较高掺杂浓度的条件下，可观察到单纯Cu4的发光，即实现了单重态到三重态的能量转移。着重讨论了主客体材料间的能量转移过程，并研究了影响器件效率的外界因素如氧气的猝灭对Cu4发光强度的影响。