基于有机染料盐掺杂薄膜体系的能量转移及光致发光特性研究

利用稳态和时间分辨瞬态光谱研究了有机盐trans-4-［p-(N-ethyl-N-(hydroxyethyl)amino)phenylstyryl］-N-(hydroxyethyl)pyridinium iodide (ASPI)掺杂聚合物PVK(聚乙烯咔唑)薄膜体系的光致发光和能量转移特性. 在ASPI：PVK掺杂薄膜体系中,PVK的荧光强度与寿命随掺杂浓度的升高而降低,表明两者存在有效的Forster能量转移. 通过在相对低浓度的掺杂体系中加入适量高量子效率的Alq3作为能量转移过渡体,形成能量转移级 关键词： 有机染料盐 荧光光谱 荧光寿命 能量转移     

DCM掺杂PVK体系的超快光谱

利用稳态荧光光谱和时间分辨超快光谱研究了DCM掺杂PVK(聚乙烯咔唑)体系的发光特性和能量转移。根据DCM的吸收光谱与PVK的荧光光谱,用Frster理论估算出DCM:PVK掺杂体系能量转移的临界半径及其效率。在DCM:PVK掺杂薄膜中,随着掺杂浓度的升高,DCM的发射强度增强,PVK的发射强度减弱,两者相对强度之比与估算结果一致。还利用时间分辨超快光谱研究了DCM:PVK掺杂薄膜体系的能量转移动力学过程,观察到DCM:PVK掺杂薄膜的荧光寿命随着掺杂浓度的升高逐渐变短。结果表明,在DCM:PVK掺杂薄膜中,存在从PVK到DCM较为有效的Frster能量转移。     

偶氮染料掺杂高分子薄膜的荧光光谱特性

利用旋涂法制备了新的偶氮染料掺杂薄膜，在室温下测试了该薄膜的吸收光谱，稳态荧光光谱和时间分辨荧光光谱，研究了荧光衰减动力学过程，得到了反式和顺式异构体的激光发单线态（S1）的荧光寿命。     

CdTe量子点与罗丹明B水溶液体系下的双光子激发荧光共振能量转移

采用时间分辨荧光光谱技术研究了在双光子激发下不同尺寸的量子点与罗丹明B 之间的荧光共振能量转移. 研究结果表明, 在800 nm的双光子激发条件下, 体系间能量转移效率随着供体吸收光谱与受体荧光光谱的光谱重叠程度增加而增加; 理论分析表明, 供体和受体间的Förster半径增加是导致其双光子能量转移效率增大的物理原因. 同时, 研究了罗丹明B浓度对荧光共振能量转移效率的影响. 研究结果表明, 量子点的荧光寿命随着罗丹明B浓度的增加而减小; 量子点与罗丹明B之间的荧光共振能量转移效率随着罗丹明B浓度的增加而增加; 当罗丹明B浓度为3.0×10^-5 mol·L^-1时, 双光子荧光共振能量转移效率为40.1%.     

掺Perylene的PVK薄膜荧光谱及发光机理

用高荧光效率的有机染料芘(perylene)掺杂聚乙烯咔唑(PVK),其荧光光谱与芘的发射光谱基本一致,而且亮度比纯芘发光提高十多倍,说明发光主要来自芘分子,并在PVK和perylene之间存在十分有效的能量传递或电荷转移过程,荧光谱强度随掺杂浓度的变化关系说明存在一个最佳的掺杂浓度比.分析PVK和perylene之间可能发生的能量转移过程,认为从PVK到perylene这种能量转移与实验不符;分析PVK和perylene薄膜的光致发光过程,认为从(PVK+)→(perylene+)和从(PVK-)→(p     

Alq3和CdSeS量子点掺杂体系的载流子输运性质的研究

利用飞行时间法(time-of-flight)测定了有机小分子发光材料8-羟基喹啉铝(Alq3)与CdseS量子点掺杂体系的载流子迁移率.研究了Alq3和CdSeS混合薄膜的载流子迁移率与外加电场强度和量子点浓度的变化关系.研究结果表明,CdSeS量子点的掺杂浓度的增加会引起薄膜样品位置无序的增加.除此之外,Alq3和CdSeS量子点界面之间的电荷转移作用,以及在量子点之间进行跳跃传输的电子数量都会改变样品的载流子迁移率.     

有机混合薄膜中的F(o)rster能量转移

通过掺杂不同的染料有机电致发光器件可以得到不同颜色的光发射。掺杂小分子有机材料?p酸四甲酯perylene-3,4,9,10-tetracarboxylicacid(TMEP)到蓝色发光聚合物poly(N-vinyl-carbazole)聚乙烯基咔唑(PVK),得到了很好的绿光发射。TEMP掺杂质量分数为0.01时,295. 5nm激发波长的荧光光谱可以明显观察到在420 nm处PVK和530 nm处TEMP的发射峰值;当TMEP掺杂质量分数达到0.05～0.10之间,器件的电致发光光谱和荧光光谱发射峰几乎完全被TEMP的绿光所占据。光谱的转移归因于从聚合物PVK到小分子有机材料TMEP的Forster能量转移。荧光光谱中随着TMEP掺杂浓度的的增大发射峰值有明显的红移,这种现象被归因于在TMEP高浓度掺杂情况下激基缔合物的形成。激基缔合物的形成从TMEP在薄膜状态下与溶液状态下的荧光光谱的比较中得到证实。     

有机混合薄膜中的Frster能量转移

通过掺杂不同的染料有机电致发光器件可以得到不同颜色的光发射。掺杂小分子有机材料苝酸四甲酯perylene- 3,4,9,10 -tetracarboxylicacid(TMEP)到蓝色发光聚合物poly(N -vinyl carbazole)聚乙烯基咔唑(PVK),得到了很好的绿光发射。TEMP掺杂质量分数为0.01时,295. 5nm激发波长的荧光光谱可以明显观察到在420 nm处PVK和530 nm处TEMP的发射峰值;当TMEP掺杂质量分数达到0.050.10之间,器件的电致发光光谱和荧光光谱发射峰几乎完全被TEMP的绿光所占据。光谱的转移归因于从聚合物PVK到小分子有机材料TMEP的F -rster能量转移。荧光光谱中随着TMEP掺杂浓度的的增大发射峰值有明显的红移,这种现象被归因于在TMEP高浓度掺杂情况下激基缔合物的形成。激基缔合物的形成从TMEP在薄膜状态下与溶液状态下的荧光光谱的比较中得到证实。     

CdTe量子点-铜酞菁复合体系荧光共振能量转移的研究

以波长为780 nm、重复频率为76 MHz、脉宽为130 fs的飞秒激光作为激发光源, 采用超快时间分辨光谱技术研究了CdTe量子点-铜酞菁复合体系的荧光共振能量转移. 实验结果表明, 在780 nm的双光子激发条件下, 复合体系中CdTe量子点的荧光寿命随着铜酞菁溶液浓度的增加而减少, 荧光共振能量转移效率增加. 同时也研究了激发功率对荧光共振能量转移效率的影响. 结果表明, 随着激发光功率的增加, 复合体系溶液中CdTe量子点的荧光寿命增加, 荧光共振能量转移效率减小, 其物理机理是因为高激发功率下的热效应和由双光子诱导的高阶激发态的跃迁. 当激发光功率为200 mW时, 双光子荧光共振能量转移效率为43.8%. 研究表明CdTe量子点-铜酞菁复合体系是非常有潜力的第三代光敏剂.     

有机电致发光器件中新型芴类小分子材料的光谱特性

针对新型芴类小分子材料6,6′-(9H-fluoren-9,9-diyl)bis(2,3-bis (9,9-dihexyl-9H-fluoren-2-yl) quinoxaline) (BFLBBFLYQ)和空穴传输材料N,N′-biphenyl-N,N′-bis-(3-methylphenyl)-1, 1′-biphenyl-4,4′-diamine(TPD)及二者混合体系的荧光光谱和吸收光谱进行了测试表征,制备了结构为indium-tin oxide (ITO)/BFLBBFLYQ∶TPD/Alq/Mg∶Ag的双层有机电致发光器件。研究发现,BFLBBFLYQ∶TPD混合薄膜存在一个不同于单独分子薄膜的低能量发射光谱,发光峰在530 nm处,与tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(Alq)薄膜的荧光光谱相同,亦与结构为BFLBBFLYQ∶TPD/Alq双层器件的电致发光光谱相同。鉴于荧光染料4-(dicyanomethylene)-2-tert-butyl-6(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl) -4H-pyran(DCJTB)的吸收光谱与Alq的荧光光谱有很好的重叠,利用Forster能量传递理论,将DCJTB红色染料引入双层器件,通过调节掺杂位置,考察器件的发光光谱情况,进而对BFLBBFLYQ∶TPD/Alq双层器件的载流子复合区域进行了研究。结果表明,双层器件的载流子复合区域位于BFLBBFLYQ∶TPD/Alq界面附近的Alq层内。     

Dynamics of Förster Energy Transfer in Pyridium Salt-Doped Thin Films

Properties of photoluminescence and Förster energy transfer dynamics based on an organic pyridium salt trans-4-[p-(N-Hydroxyethyl-N-methylamino)Styryl]-N-methylpyridinium iodide (ASPI) and organic small molecule Alq3 in PMMA polymeric thin films are investigated by steady-state and time-resolved fluorescent spectra as well as theoretical calculation. The observation of reduced emission intensity and the fluorescent lifetime of Alq3 is demonstrated, while the ASPI emission gradually increases and is finally dominant in the PL spectra with increasing ASPI doping concentration. Such results show that there exists an efficient Förster energy transfer (FET) from Alq3 to ASPI due to the large spectral overlap between ASPI absorption and Alq3 emission. The difference between the theoretical FET efficiency and the experimental data is caused by the lower mobility of the Alq3 exciton in the MMA matrix.     

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。     

掺杂8－羟基喹啉铝薄膜的电致发光特性研究

在具有电致发光（ＥＬ）的有机整合染料８－羟基喹啉铝（Ａｌｑ３）中接以染料罗丹明６Ｇ（Ｒ６Ｇ）,用真空热蒸发的方法制备器件,获得了峰值波长５７５ｎｍ的黄色直流薄膜电致发光,从而通过掺杂改变了发光颜色．并在Ａｌｑ３发光层不同区域插入一掺杂薄层（Ａｌｑ３：Ｒ６Ｇ）,利用其发光波长与未掺杂部分（Ａｌｑ３）的不同,以此作为“探测层”,通过对器件光谱及电学特性的测量与分析,探讨了有关发光区域,发光机理,界面对发光影响等基本问题．     

掺杂8-羟基喹啉铝薄膜的电致发光特性研究

在具有电致发光(EL)的有机整合染料8-羟基喹啉铝(Alq3)中接以染料罗丹明6G(R6G),用真空热蒸发的方法制备器件,获得了峰值波长575nm的黄色直流薄膜电致发光,从而通过掺杂改变了发光颜色.并在Alq3发光层不同区域插入一掺杂薄层(Alq3:R6G),利用其发光波长与未掺杂部分(Alq3)的不同,以此作为“探测层”,通过对器件光谱及电学特性的测量与分析,探讨了有关发光区域,发光机理,界面对发光影响等基本问题.     

卟啉和钌二元体的超快能量转移

采用超快时间分辨的荧光光谱技术测量了一种由柔性链连接的卟啉-钌二元体分子内的能量转移动力学过程.通过在钌的吸收峰(～453nm)对二元体进行光激发,实验上观测到了从钌基团到卟啉基团的超快能量转移过程(～400ps).而在卟啉的吸收峰(～400nm)对二元体进行光激发,实验上没有观测到从卟啉基团到钌基团的能量转移.采用Frster理论对二元体系能量转移过程的产生机理进行了分析,结果表明,钌和卟啉之间的能量转移来源于基于光谱重叠的偶极-偶极相互作用. 关键词： 卟啉-钌二元体 能量转移 超快激光光谱技术     

Organic low-dimensional structure electroluminescent material characteristics and devices

Photoluminescence (PL) characteristics of organic doped films are studied as a function of dopant concentration, doped layer thickness. The luminescence properties of doped films are decided by Förster energy transfer rate between host and guest and fluorescence quenching effect of guest. For Alq:rubrene doped film at 5% doping level, we fabricated and characterized organic doped quantum-well structure device, and observed significant quantum size effect. For Alq:QAD doping system, at low doping level of 0.4%, the intermolecular spacing between QAD molecules is relatively large, the interaction between neighboring QAD molecules is very small due to the strong localization of the carriers in the single QAD molecules, the PL properties of Alq:QAD doped films only depends on the PL properties of single isolated QAD molecules, which is somewhat similar to the inorganic quantum dot structure. We also reported the electroluminescent performance of the Alq:QAD system.     

5,6,11,12-四苯基四苯并掺杂8-羟基喹啉铝薄膜的荧光谱及发光机理

用高荧光染料的5，6，11，12－四苯基四苯并对8－羟基喹啉铝进行掺杂，测量其光致发光和电致发光谱。结果表明：在低掺杂时，主发光体是Alq，掺入的Rubrene作为客发光体只是在Alq带隙中引入了分立能级；随着掺入的Rubrene浓度增加，Rubrene成了主发光体，Alq变成了客发光体，出现了发光体的互换现象。由于Rubrene的吸收光谱与Alq的发射谱重叠较大，在光致发光中存在从Alq向Rubrene的能量传递和电荷转移过程，而电致发光则是由于Rubrene导带中电子浓度远大于注入到Alq导带中电子浓度，造成Rubrene导带电子与价带空穴复合的几率比Alq中的复合几率大得多，其EL主要是Rubrene的发光。     

方酸菁染料在电致发光层中的能量传递研究

通过方酸菁与卟啉相互作用的研究证实，方酸菁可以作为很好的能量受体发红光利用这一原理，用方酸菁掺杂于８－羟基喹啉铝作为发光层，获得了红光有机薄膜电致发光器件，为了说明相关的机理，我们考察了方酸菁和８－羟基喹啉铝在固体膜中相互作用的情况，把光致发光光谱和电致发光光光结合起来，证实该器件的发光机制与激发态的８－羟基喹啉铝到掺杂剂方酸菁的能量传递过程有关，在驱动电压的作用下，ＴＰＤ（一种有机材料）传输的空