两亲8-氨基喹啉化合物的LB膜及其电致发光器件

以8-氨基喹啉为亲水头基合成了两亲配体2-十二烷基丙二酸二(8-氨基喹啉)酰胺(H2A)的钢配合物(CuA)。研究了H2A、CuA在纯水亚相和H2A在CuCl2亚相表面的成膜性能。H2A与亚相中的Cu^2 发生配位形成了配合物(Cu-H2A)。X射线光电子能谱表明，H2A通过氮原子与Cu^2 配位，配位比为1：1。CuA的成膜性能最好，其次是Cu/|H2A。以H2A、Cu-H2A和CuA的LB膜制备了三层电致发光器件：ITO／TPD／LB膜/Alq3／Al，其起亮电压分别为7．5、6．7和6．5V，最大亮度分别为630、352和376cd/m^2，电致发光光谱的发射峰分别为503、510和514nm。配合物较弱的电致发光性能归因于Cu^2 的荧光淬灭作用．     

8-羟基喹啉镧两亲性配合物LB膜的双层电致发光器件

以具有不同层数的两亲配合物二[2-(N-十六烷基氨基甲酰基)-8-羟基喹啉]合镧[La(HQ)₂Cl]的LB膜为发光层,PBD为电子传输层,制备了双层结构的电致发光(EL)器件:ITO/LB膜/PBD/Al.器件产生黄绿色注入式发光.LB膜的层数和沉积压对器件的性能具有重要影响.在16V激发电压下,5,11和21层LB膜双层EL器件的电流密度分别为48,29和16.4mA/cm²,启亮电压阀值为7.5,8.5和9.5V.器件的亮度随电流密度和驱动电压的增加而增加.在相同偏压下,21层LB膜EL器件的亮度大于5和11层LB膜的器件.在25mN/m沉积的LB膜制备的EL器件具有较高的亮度(1219cd/m₂)和击穿电压.     

8-羟基喹啉两亲配合物的LB膜及其电致发光器件研究

制备了两亲配体N-十六烷基-8-羟基-2-喹啉甲酰胺(HL)十个配合物的LB膜。采用π-A等温线和小角X射线衍射等方法研究了这些LB膜的性质和结构。两亲配合物的单分子占有面积为(1.25±0.06)nm^2和(0.75±0.06)nm^2,分别对应于两亲分子中两个喹啉环平躺和环与环之间以一定的角度倾斜于气/水界面。LB膜内分子排列是二维有序的超晶格结构,双层高度(5.0±0.1)nm;LB膜具有导电各向异性,其平面和垂直直流电导率分别为10^-^5S.m^-^1和10^-^9S.m^-^1;LB膜的高荧光性质使之可以用作为电致发光器件的发光材料。以LaL~2(H~2O)~4Cl的LB膜为发光层的单层电致发光器件的驱动电压为9V,发光亮度330cd/m^2,为黄绿色发光。     

基于N-对甲氧苯基咔唑-2-乙烯基-8-羟基喹啉锌的白色和黄色有机电致发光器件的性能

通过研究新型荧光染料N-对甲氧苯基咔唑-2-乙烯基-8-羟基喹啉锌(MoBCzHQZn)的电致发光(EL)特性, 发现MoBCzHQZn具有较强的发光特性和空穴传输特性, 利用此特性制备了非掺杂型的有机电致白光器件和掺杂型的有机电致黄光器件. 白光器件的结构为ITO/2T-NATA(20 nm)/MoBCzHQZn(25 nm)/NPBX(13 nm)/BCP(8nm)/Alq3(34 nm)/LiF(0.5 nm)/Al, 器件在15 V电压下实现了白光发射, 色坐标为(0.3719, 0.3275), 最大发光亮度为3414 cd·m-2, 在14 V 电压下的最大发光效率为1.69 cd·A-1、黄光器件的结构为ITO/2T-NATA(20 nm)/CBP:6%Ir(ppy)3:10%MoBCzHQZn(25 nm)/TPBi:6%Ir(ppy)3(47 nm)/LiF(0.5 nm)/Al, 器件在15 V电压下实现了黄绿光发射, 色坐标为(0.3590, 0.5787), 最大发光亮度为11073 cd·m-2, 在9 V电压下的最大发光效率为2.51 cd·A-1.     

有机电致发光空穴传输材料研究进展*

有机空穴传输材料的成膜性及其薄膜的热稳定性对于提高有机电致发光器件的效率和寿命具有重要的作用.本文按材料所含主体结构单元的不同,将有机空穴传输材料分为三类,从提高材料的成膜性及其热稳定性出发,详细介绍了近年来有机空穴传输材料的研究进展.     

可溶性8-羟基喹啉铝衍生物电致发光材料的合成及性质

本文设计合成了五种可溶性8-羟基喹啉合铝的衍生物，结构经红外、核磁共振及元素分析表征，并对它们的光致发光以及分子结构与发光性能的关系进行了研究。     

LB技术组装聚合物／有机染料多层膜的光致发光和电致发光

半导体超晶格材料由于其特殊的光电性质引起人们的关注,So和Tokito等人用分子束沉积的方式制备了有机及有机无机复合的超晶格材料器件,但分子沉积中有机小分子染料的结晶影响薄膜的质量及器件的寿命。最近,我们用两亲性聚合物分子成功地将有机染料分子组装在聚合物LB膜中,有效地限制有机小分子染料结晶,实验证明此多层LB膜具有超晶格结构和较好的稳定性及发光特性。为制备多量子阱结构器件提供了一种新方法。 两亲性聚合物(ES)是由环氧氯丙烷、乙二胺和硬脂酸共聚而成。将染料分子四苯基丁二烯(TPB)与ES相混合的氯仿溶液(TPB与ES质量比为2:10)分散在去离子水亚相表面,在20mN/m的膜压下将其转移到单晶硅片上。用小角X射线衍射实验观察其多层结构,在小角衍射区存在一个Bragg衍射峰(图1),根据Bragg衍射方程得到其层状周期结构为5.8nm。考虑到ES的分子尺寸,我们认为每一周期结构是由两层聚合物的LB膜组成。由于TPB分子是疏水的,通过分子间的相互作用,TPB分子可能镶嵌或吸附在ES的疏水脂肪链中,与无机半导体超晶格结构对照,聚合物ES的亲水网络由于是绝缘材料,带隙很宽相当于能垒,而镶嵌有TPB的疏水层则相当于势阱,这就很可能形成聚合物/有机染料的超晶格结构。考察其发光特性(图2)时,发现聚合物/有机染     

导电聚合物有序超薄膜的合成及其作为有机电致发光器件空穴注入层

采用修饰多层LB膜的方法制备了导电聚合物聚-3,4-乙烯二氧噻吩/二十烷酸(PEDOT:AA)复合层状有序膜, 构筑了一种导电聚合物镶嵌的多层有序膜结构. 将这种导电聚合物有序薄膜沉积于ITO电极表面, 将其作为有机电致发光二极管(OLED)的空穴注入层, 并研究了ITO/(PEDOT:AA)/MEH-PPV/Al器件的性能. 研究结果表明, 与采用聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)自组装膜和旋涂膜作为空穴注入层的ITO/(PEDOT:PSS)/MEH-PPV/Al器件相比, 器件的发光效率增加, 起亮电压降低. 我们认为这是由于PEDOT:AA薄膜提供了一种有序层状结构后, 减小了ITO与MEH-PPV间的接触势垒, 改善了空穴载流子注入效率. 进一步的研究表明, 由于PEDOT:AA多层膜间靠较弱的亲水、疏水作用结合, 这种导电多层有序膜的热稳定性与普通LB膜相似, 在较高温度下发生从层状有序态到无序态的变化, 这是导致OLED器件性能发生劣化的主要原因.     

基于8-羟基喹啉及其衍生物的有机小分子电致发光材料

有机电致发光器件因驱动电压低、亮度和效率高等优点,已经成为最具潜力的平板显示技术。自以8-羟基喹啉铝为发光材料制备双层有机电致发光器件开始,科研人员在发光材料设计合成方面做了大量工作并取得了重大研究进展。在小分子荧光材料中,8-羟基喹啉及其衍生物为配体的有机金属配合物因合成方法简单、发光效率和亮度高、成膜性好等优点而被广泛应用。本文简述了有机电致发光器件的优点、结构及工作原理,重点介绍了基于8-羟基喹啉及其衍生物为配体的有机小分子电致发光材料的研究现状。从分子设计的角度出发,旨在总结8-羟基喹啉及其衍生物为配体的有机小分子电致发光材料对有机电致发光器件性能的影响,包括:以8-羟基喹啉为单一配体的有机金属配合物展示了良好的电子传输能力、亮度高且可作为基质材料等卓越的特性;通过对8-羟基喹啉的苯氧环或吡啶环进行修饰可以调节电致发光颜色;混合配体的使用可以增加玻璃化温度、改善薄膜形貌进而提高器件的效率和稳定性。最后,对该领域存在的问题和有机电致发光材料的应用前景作了评述。     

吡唑啉衍生物作为空穴传输层在电致发光材料中的应用

我们曾报道过有关1,3二苯基吡唑啉衍生物的光谱和光物理行为^[1,2],并详细地研究了它们在受激发后的辐射和非辐射衰变过程.该类化合物作为一种良好的光致发光材料,由于存在着分子内共轭的电荷转移结构,因此表现出较强的光诱导分子极化能力,可用作为有机非线性光学材料^[3]、光折变材料等.此外,还发现该类化合物在组合型光导器件中可用作空穴传输层材料.既然这类化合物兼具光致发光和空穴传输功能,很自然的会考虑到,它是否也能用作为一种有机的电致发光(EL)材料.有机电致发光材料的重要性自不待言,特别近年来许多科学家致力于此,因此进展很快.但寻找新的高效材料,不论是用作主要的发光层或其它的辅助性化合物,仍在继续.本简报即是对上述化合物用作EL材料的初步研究.     

Langmuir-Blodgett Films and Calcium Ion Coordination of Biliverdin and Its Amphiphilic Derivatives

Up to now, the investigations of the chemistry of biliverdin and its analogs has been limited in organic solvents1-4. There is no report on organized molecular films of biliverdin and its derivatives. The structural organization and biophysical properties of biliverdin molecules in ordered molecular assemblies might be different from those in organic solvents, but similar to those in biological membranes in mammals. Therefore, biliverdin or its derivatives incorporated in ordered molecular fil…     

胆红素及其两亲衍生物的Langmuir-Blodgett膜研究

研究了亚相酸度和金属离子对胆红素(1)及其两个两亲衍生物胆红素二(十八烷基)酯(2)和胆红素二(十八烷基)酰胺(3)的单分子膜和LB膜性能的影响.通过π-A等温线、X射线光电子能谱、紫外-可见光谱等方法,研究了它们在有序分子膜中的分子伸展及与金属离子的配位方式.胆红素及其两亲衍生物与金属离子在有序分子膜中的配位(生成1:1型配合物)明显不同于其在本体溶液中的配位(1:1,1:2或2:1型配合物).小角X射线衍射表明1,2和3形成双层膜间距分别为2.15,5.55和5.65nm的Y型LB膜.     

5-位取代吡唑啉化合物的发光行为及其在电致发光领域中的应用

合成了一系列5位不同取代的2－吡唑啉化合物，研究了取代基对吡唑啉化合物 物理性质的影响。结果表明，在吡唑啉化合物的5位引入稠环取代基提高了吡唑啉 化合物的熔点；同时，5位取代基的电位性质还影响着化合物的发光行为。DSC差热 分析结果给出1，3－二苯基－5－（9－菲基）－2－吡唑啉（TAP7）的玻璃化温度 (T_g)为96 ℃；并研究了其在电致发光器件上的应用性能。结果表明TAP7是一种具 有高热稳定性的空穴传输及蓝光发光材料。     

Effects of Langmuir-Blodgett Film as Hole Transport Layer on Organic Electroluminescent Device Performance

Three types of organic electroluminescence(EL) cells with organic material FY as the EL-emitting layer and a copper phthalocyanine (CuPc) as the hole transport layer which were sandwiched between indium/tinoxde(ITO) and aluminum electrode have been fabricated by vacuum-vapor and Langmuir-Blodgett (LB) deposition:(a) ITO/FY/Al;(b)ITO/CuPc/FY/Al;(c) ITO/CuPc(LB)/FY/Al. It was found for the first time that the cell with the LB film as the hole transport layer has the highest luminescent intensity at the same bias-voltage. These results are attributed to the order orientation of the CuPc molecule in the layer of LB film.     

Molecular Engineering of Star-Shaped Indoline Hole Transport Materials: The Influence of Planarity on the Hole Extraction and Transport Processes

As the key properties of perovskite solar cells (PSCs), the hole extraction and transport capabilities of the hole transport material (HTM) affect the photovoltaic performance of PSCs to a considerable extent, while both capabilities can be adjusted by molecular planarity. Therefore, in this work, the molecular planarity of the HTM is systematically optimized to regulate the hole extraction and transport capabilities. Along with the improvement in planarity, the HTM′s HOMO level is increased, leading to the enhancement of hole extraction capability. Meanwhile, the hole transport capability can also be improved due to the intensification of molecular stacking during the film formation. As a result, the planar HTM achieves a relatively high efficiency of 18.48 %, which is higher than that of spiro-OMeTAD. Accordingly, the molecular planarity presents an important impact on the photovoltaic performance of PSCs, providing us with a promising strategy for further optimization of efficient HTMs.     

螺芳基钙钛矿太阳能电池空穴传输材料研究进展

近10年, 第三代光电能源转换技术钙钛矿太阳能电池(PSCs)正迅速崛起. 基于有机-无机杂化钙钛矿材料的本征半导体特性以及PSCs平面多层器件架构特点, 采用有机小分子空穴传输材料(HTMs)作为PSCs的p-型层, 不仅实现了PSCs器件的全固态化, 且大幅提升了器件效率及稳定性. 以当前通用的标准空穴传输材料spiro-OMeTAD (2,2′,7,7′-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9′-螺二芴)为模板, 研究人员开展了众多结构剖析和改进工作. 分子spiro-OMeTAD中, 三维螺二芴(SBF)核能以较小的空间集成更多的空穴传输单元; 而芳胺优异的p-型特性, 使其成为高效的电活性单元. 经典螺芳核SBF制备成本高, 可修饰位置单一; 因此, 基于spiro-OMeTAD的结构改进主要围绕芳胺单元的修饰开展. 随着HTMs分子设计以及合成方法学的进展, 近5年来, 一系列低成本、高性能的类SBF螺芳基单元逐渐兴起, 并迅速进入空穴传输材料领域, 如: 螺[芴-9,9′-氧杂蒽]、螺吖啶、螺硫杂蒽等. 螺芳基核结构的日益丰富, 大大拓展了HTMs分子的设计空间, 从而推动了PSCs效率和稳定性的不断提升. 因此, 本综述聚焦含螺芳烃骨架的HTMs分子, 根据其器件性能表现, 分析高性能材料的结构要素. 按照螺芳烃核结构对高性能HTMs进行分类归纳, 总结了结构设计思路和构效关系. 期望通过较为全面的评述, 为HTMs分子构建提供可参考的策略, 从而推动PSCs继续向高效率、长寿命的实用化方向发展.     

芳香族腙类空穴传输材料的合成及其光电性能研究

芳香族腙类空穴传输材料的合成及其光电性能研究;腙;合成;芳醛;空穴传输材料     

Synthesis of Imidazole Derivatives and Study of the ON‐Based Different Memory Performances

We report the synthesis of two imidazole‐based small molecules with different planarity of terminal aromatic rings and their application in memory devices with a sandwich configuration. The optical, electric, and the on‐based device performances were systematically investigated. Surprisingly, the device based on BT‐PMZ exhibited volatile static random access memory (SRAM) behavior, whereas that based on BT‐BMZ showed nonvolatile write‐once‐read‐many‐times (WORM) behavior. Further studies on the film morphology and the molecular electronic structure were carried out to investigate the underlying mechanism for the large difference in their performance. Moreover, the performance of the device that incorporates a LiF buffer layer (5 nm) embedded at the interface between the BT‐BMZ active layer and the Al top electrode as well as that of the device with a cold‐deposited top electrode of mercury droplet was further investigated. At that point a dramatic change in memory performance of the devices from the WORM to SRAM type was observed. The intrinsic volatile SRAM performance for the two molecules results from the moderate electron‐withdrawing strength of the acceptor moieties and thus weak trapping of the charge carriers.     

Field Effect Devices Based on SrTiO3 Gate Dielectrics for the Investigation of Charge Carrier Mobility in Macromolecular Films

Field effect devices (FET) allow an exhaustive investigation of the electronic transport properties of innovative semiconductors of interest for new applications in modern electronics. In this contribution, we report on the fabrication and characterization of FET devices where SrTiO₃ (STO) single crystals and organic macromolecular compounds, such as doped and undoped polythiophenes, or poly(N-vinylcarbazole) (PVK), are used as insulating and semiconducting layers, respectively. STO, with ε_r of about 300, offers the possibility to strongly modulate the charge carrier density in the organic films, thus overcoming the limitations related to the use of more conventional oxides.