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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(MEH PPV)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MEH PPV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MEH PPV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 5 0mA/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× 1 0 -3 % ,5× 1 0 -3 % ,2× 1 0 -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 4 4%。     

新型噁二唑有机电致发光小分子光电性质研究

通过升降温差热分析(DSC)曲线、偏光显微镜、紫外吸收光谱、电化学行为曲线以及多层器件等,研究了噁二唑衍生物小分子的电学和光学性质,发现其同时具有液晶性、电子和空穴传输性、发光性等优良性能.引进R-OXD(En)层后的多层器件在低于3 V时就能得到可见光发射,在7 V时可以得到光亮度为1000 cdm^-2.此系列小分子可降低有机电致发光器件开启电压,提高发光亮度和发光效率,是一种非常具有吸引力的有机电致发光小分子.     

液晶性噁二唑类载流子传输材料

将液晶基团引入到载流子传输材料中合成了新型液晶性噁二唑类衍生物E3和E6,利用偏光显微镜、差热扫描和广角X射线衍射的方法对其液晶性进行了研究,结果表明,E3为单向近晶型液晶,E6为双向近晶型液晶。同时,利用紫外—可见吸收光谱和电化学方法测定了材料的能级结构参数,其高的LUMO能级。低的HOMO能级(相对真空能级)及较大的带隙表明,它们不仅有利于电子从阴极的注入,还对空穴和激子具有一定的阻挡作用。由于材料在有序的近晶相比在无序的各向同性相将具有高的载流子迁移率,因此将液晶性与传输性相结合对提高材料载流子迁移率具有非常重要的意义。     

以BBOT为电子传输层的聚合物蓝色发光二极管

在前篇文章中[1]我们报导了以perylene掺杂的PVCz聚合物单层电致发光器件,得到蓝色发光,其亮度为59(cd/m2).在这篇文章中,我们以PVCz作为空穴传导层,BBOT为电子传导层制成了双层结构的发光二极管.亮度和效率都大大超过单层器件.     

有机/无机复合双层电子传输层的量子点发光二极管

采用有机/无机复合双层电子传输层（ETL）研制绿色QLEDs,其中有机ETL采用OLED中常见的ETL材料,无机ETL采用ZnO纳米颗粒,并通过调控有机ETL厚度改变电子注入,使电子/空穴达到平衡。制备的器件结构为:ITO/PEDOT:PSS/TFB/QDs/ZnO NPs/TPBI:Liq/Al,其中有机电子传输层TPBI:Liq采用真空蒸镀沉积。与仅采用ZnO电子传输层的器件相比,可以使器件性能得到大幅提升:器件的最大电流效率从11.53 cd/A提升到22.77 cd/A,同时器件的启亮电压、电致发光光谱无明显变化。判断有机ETL的主要作用是抑制了过量电子的注入和传输,在发光亮度变化不大的情况下,降低了器件的无效复合（例如俄歇复合）电流,从而使电流效率明显提升。     

双电子传输层对有机发光二极管效率及其衰减的改善

采用Bphen和BCP制成双电子传输层(Doubleelectrontransportlayers, DETLs)的有机发光二极管器件, 与Bphen单独作ETL的器件相比, DETLs器件具有较小的空穴漏电流, 效率提升10%。与BCP独自作ETL的器件相比, 更多的电子注入使DETLs器件的效率在50~600mA/cm²的电流范围内没有衰减。BCP作ETL的器件的效率从50mA/cm²时的2.5cd/A衰减至300mA/cm²的2.1cd/A, 衰减了16%。Cs₂CO₃:BCP独自作ETL的器件效率在50~300mA/cm²的电流范围内衰减了30%, 而Bphen/Cs₂CO₃:BCP作DETLs的器件效率在50~600mA/cm²的电流范围内衰减幅度为0, 原因是Bphen阻挡了Cs原子扩散至发光层。     

Rubrene作电子传输层的异质结有机太阳能电池

以Rubrene为电子传输层(ETL),制备了结构为ITO/MoO3(5nm)/Rubrene(50nm)/C60(45nm)/Rubrene(0,3,5.5,9.5nm)/Al(130nm)的有机太阳能电池.与没有ETL的器件相比,含5.5nmRubrene的电池的开路电压、填充因子、功率转换效率分别从0.68V,0.488,0.315%增加到0.86V,0.574,0.490%.实验结果分析表明:热的Al原子直接沉积在C60上,破坏了C60层,形成高功函数的C60/Al阴极,弱化内建电场,降低电池性能;当插入ETL后,C60层得到保护,热的Al原子沉积破坏了Rubrene层,形成了缺陷态能级,提高电池的内建电场,促进了电子的传输.进一步的单电子电池实验表明,缺陷态能级低于C60的最低未占据分子轨道.     

基于新型复合传输层的有机太阳能电池模组器件

通过刮涂制备薄膜衬底和真空蒸镀有机小分子材料来构筑复合界面传输层,制备了大面积有机太阳能电池模组器件.通过透射光谱、传输层粗糙度形貌、表面浸润性、不同衬底的光吸收层粗糙度形貌、刮涂的均匀性研究了同传输层对OSCs器件性能的影响.实验结果表明,当在AZO衬底表面蒸镀一层电子致密层时,即新型复合传输层并未影响基片在300～...     

调控空穴传输层的分子取向提高有机发光二极管性能

有机发光二极管(OLED)器件性能的提高一直是有机电致发光领域备受关注的研究课题之一,通过优化OLED器件中的载流子平衡是提高OLED器件性能的一个非常重要的手段。但是,调控空穴传输层或电子传输层中的分子取向,从而优化器件中的载流子平衡未被关注。本文通过对空穴传输层进行不同温度的退火处理来改变空穴传输层中的分子取向,研究分子取向对其空穴迁移率和OLED器件性能的影响。研究发现,退火温度的升高使得空穴传输层中具有垂直取向的分子的比例增加,促进了空穴迁移率的提高。当把具有不同分子取向的空穴传输层应用于OLED器件时,可以清楚地观察到载流子平衡因子对器件性能的影响。     

新型含噁二唑环双元席夫碱的合成与光谱特性

4-硝基苯甲酸与硫酸联氨在H₃PO₄/P₂O₅作用下脱水环化生成2, 5-二(4-硝基苯基)-1,3, 4-噁二唑(1),(1)被Zn/CaCl₂还原为2, 5-二(4-氨基苯基)1,3, 4-噁二唑(2),(2)与芳香醛反应合成8个含噁二唑环的新型双元席夫碱,产率为65%～81%,用1H NMR,FTIR,MS对其结构进行了验证。研究了它们的UV-Vis光谱和荧光光谱,并用循环伏安法测定了其电化学性能。UV-Vis光谱表明：标题化合物没出现噁二唑环和席夫碱单元所对应的特征吸收峰,共轭效应使两个结构的能带发生了部分杂化而形成新的能带结构,在345～357 nm出现最大吸收峰。荧光光谱表明：目标化合物发射强的紫蓝色荧光,在390～407 nm出现最大发射峰。电化学性能表明：电子亲合势为2.36～3.04 eV,离子势为5.35～6.06 eV,除了3a,3h外,它们的电子传输性比常用的电子传输材料PBD(E_A=2.82 eV)优越。此研究为进一步研究其在有机电致发光器件中的应用提供了参考。     

柠檬酸钾电子注入层对有机电致发光器件的影响

使用柠檬酸钾(C₆H₅K₃O₇)作为电子注入材料,制备了多层有机电致发光器件。当柠檬酸钾阴极修饰层厚度为0.5 nm时,得到3.6 cd/A 的发光效率,高于0.5 nm LiF作阴极修饰层时的发光效率(2.5 cd/A) 。器件的开启电压相比0.5 nm LiF作阴极修饰的器件降低了0.5 V。实验结果表明,柠檬酸钾(C₆H₅K₃O₇)是一种良好的电子注入材料。     

掺杂两种荧光染料的有机红光电致发光器件

制作了掺杂rubrene和4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9,enyl)-4H-pyran(DCJTB)两种荧光染料的红光有机电致发光器件。N,N’-diphenyl-N,N’-bis(1-naphthyl)-(1,1’-biphenyl)-4,4’-diamine(NPB)和掺杂的Tri-(8-hydroxyquinoline)aluminum(Alq3)分别作为空穴和电子传输层。我们发现掺rubrene和DCJTB的器件性能与只掺DCJTB的器件性能相比有所提高。器件性能的改善是因为掺入的rubrene能够促进从Alq3到DCJTB的能量转移。根据荧光衰减曲线,计算出从Alq3到DCJTB、从Alq3到rubrene以及从rubrene到DCJTB的能量转移速率分别为1.04×109,3.89×109,2.79×109s-1。可以看出能量通过rubrene从Alq3到DCJTB的转移速率是能量直接从Alq3到DCJTB的2.7倍。     

Cs_2CO_3共蒸阴极对有机电致发光器件性能的影响(英文)

研究了碳酸铯(Cs2CO3)掺杂8-羟基喹啉铝(Alq3)作为电子注入层对有机电致发光器件性能的影响。结果表明,与常用的Cs2CO3超薄层作电子注入层相比,Cs2CO3∶Alq3共蒸阴极对器件效率和亮度有很大提高,器件电流效率从3.1 cd/A(Cs2CO31 nm/Al)提高到6.5 cd/A(Cs2CO33%∶Alq3/Al)。器件性能的提高归因于Cs2CO3∶Alq3共蒸阴极比单层Cs2CO3阴极具有更好的电子注入能力和电子传输性能。薄膜形貌表明,共蒸阴极能有效降低Alq3表面粗糙度,有助于提高器件发光性能及寿命。     

白光有机发光器件在照明中的应用

作为下一代固态照明光源,白光有机电致发光二极管(white organic light-emitting diodes, WOLEDs)由于其高效、节能、环保等特点,已经引起了广泛的关注,将其用做照明光源的研究和应用也取得了长足的发展。文中首先简述了WOLEDs的发光原理,总结了目前常见的WOLEDs的结构和常用的发光材料,重点介绍了多发射层白光器件、多重掺杂单发射层白光器件、基于激基缔合物和激基复合物发射的白光器件、p-i-n结构的白光器件等器件结构的发光机理及其优缺点。本文依据WOLEDs高效率、高亮度、高显色性、长寿命的实用条件,详细解释了器件效率,色纯度,相关色温和器件寿命等性能评价标准。我们还分析了WOLEDs目前亟需解决的技术瓶颈,并针对器件效率和器件寿命两个主要方面提出了相应的改善方案。介绍了世界上照明用WOLEDs各公司的研究进展并对其市场前景做出了展望。     

高效、色度稳定的顶发射白光有机发光二极管

顶发射白光有机发光二极管(white organic light-emitting diodes,WOLEDs)因可与有源驱动电路结合实现大开口率和高分辨率,因而在白光照明和全彩显示中有着良好的应用前景．本文制备了红/蓝双磷光发光层的顶发射WOLEDs,通过在红光层与蓝光层间插入电子阻挡层tris(phenypyrazole)iridium(Ir(ppz)₃),降低了对红光掺杂浓度的要求,红光掺杂浓度的提高不仅降低了对制备工艺的要求,提高了工艺可重复性,而且改善了WOLEDs的效率与色度稳定性。分析了色度稳定的原因,优化了红光和蓝光磷光客体的掺杂浓度,制备出发光效率达到7.9 cd·A-1的顶发射WOLED,其色坐标位于暖白光区,在87～2 402 cd·m-2亮度范围内色度很稳定,仅变化(0.006,0.01)。     

基于Pb和LiF复合阴极的高对比度有机电致发光器件

通过氟化锂和铅共蒸,做成金属-绝缘体复合阴极,降低了阴极反射率,进而实现了高对比度有机电致发光器件(OLED)。对该高对比度器件的光学反射特性和电学特性进行了研究,并与传统的金属铝/氟化锂阴极器件进行了比较。该铅-氟化锂复合阴极的反射率只有18%,比相同厚度铝阴极的反射率降低了大约5倍,另外,该高对比度器件的电致发光特性与传统器件大致相当。     

电极修饰层PEO/LiF对聚合物发光二极管发光性能的提高

在以聚合物发光材料poly(2-methoxy-5-(2′-ethylhexyloxy)-1,4-phenylene vinylene)(MEH-PPV)为发光层的聚合物发光二极管(PLEDs)的金属阴极与聚合物发光层之间插入一层绝缘的聚合物poly(ethylene oxide)(PEO),发光器件的发光性能有所提高,尤其是PEO/LiF共同对Al电极修饰时发光器件的开启电压、发光强度、电流效率等性能显著提高。初步分析表明修饰层的插入造成了发光聚合物层与金属电极界面形成势垒,通过空穴堆积抑制空穴的注入,增加电子的注入,并且PEO层可以有效抑制激子在阴极的猝灭。     

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。