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.     

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。     

基于新型有机红色材料的薄膜电致发光

对一种名为N,N双[4[2(4二氰甲烯基6甲基)4H吡喃2基]乙烯基]苯基苯胺的新型有机红色材料(BDCM)进行了薄膜发光行为的研究.此材料的一个三苯胺(给电子基)和两个二氰甲烯吡喃(受电子基)所形成的较好空间位阻和强荧光发射能力,使得其固体薄膜具有很高的红色荧光量子产率.所构成的ITO/CuPc/DPPP/BDCM/Mg:Ag红色薄膜电致发光器件在外加电压为19V时亮度达到582cd/m².且此器件的发光颜色不随外加电流密度的改变而变化,表明此材料有很好的电子传输和红色发射性能     

一种有机电致发光共聚物的制备和性能

采用Suzuki方法合成了9，9-二辛基芴与萘并硒二唑的两种无规共聚物并研究了其紫外光谱、光致发光和电致发光性能。两种聚合物的电致发光波长为650～666nm，均为发饱和红光的LED材料，其电致发光外量子效率最高达到了1．05％。随着共聚物中萘并硒二唑含量的增加，共聚物的光致发光和电致发光的发射波长均有少量红移。证明了根据共轭高聚物链内能量转移原理，在聚芴链中引入不同含量的窄带隙杂环单元可实现对聚芴发光颜色的调节。     

具有空穴传输基团的超支化聚合物发光材料的结构与光谱性质

利用A2 B3反应,合成了带有空穴传输基团——三苯胺为联接单元,以1,3,5-三苯基苯为核的超支化聚合物（TPA-TPP）,并对这类聚合物的合成方法、结构、光物理性质进行了系统的研究。通过溶剂效应观察到了TICT（分子内电荷转移态）,发射谱为宽而无结构的带谱,且发射波长随溶剂极性的增大而明显红移。因而可利用此特性来调节发光波长。研究结果表明,以三苯基苯为核心,引入三苯胺基团作为连接基团,加大了空间位阻,使由溶液到固体膜状态的发射光谱红移减小。     

羟基四苯咪唑衍生物的空穴和电子传输性质研究

随着有机发光二极管应用范围的扩大,对发光材料的研究逐渐增多。蓝光材料因其在色温管理和显色指数方面的重要作用,促使科学家们对效率更高、性能更好的新型蓝光材料进行了大量研究。通过（含时）密度泛函理论方法,对给电子取代基9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶（DMAC）、三苯胺（TPA）、10H-吩噁嗪（PTZ）、10H-吩嗪（PXZ）、苯基咔唑（PCz）和5H-吲哚[3,2,1-de]吩嗪（InPz）双取代的羟基四苯咪唑分别进行了结构优化,并研究了其光物理性质。理论计算结果表明,TPA、DMAC、PTZ、PXZ和InPz取代的羟基四苯咪唑可作为空穴传输材料,PTZ、PXZ和InPz取代的羟基四苯咪唑可作为电子传输材料。     

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。     

微腔有机电致发光器件的角度依赖性

设计并制作了两个器件,一个是微腔有机电致发光器件(MOLED):G/DBR/ITO/NPB(46 nm)/DPVBi(20 nm)/Alq₃(56 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm);一个是无腔器件(OLED):G/ITO/NPB(46 nm)/DPVBi(20 nm)/Alq₃(56 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm)。测试并分析了器件性能。OLED在电流密度30 mA/cm²时的电致发光(EL)光谱随观测角度由0°~70°都是一宽谱带,是发光层DPVBi的特征发光谱,峰值都在452 nm处,半峰全宽均为70 nm,色坐标均为(x=0.18,y=0.19),无腔器件没有角度依赖性。相同电流密度下,微腔器件的EL谱随观测角度由0°~70°,发光峰值蓝移,由472 nm逐渐移至428 nm;峰值相对强度渐弱,由0.32变至0.02;半峰全宽由14 nm增加至120 nm;色坐标由(x=0.14,y=0.10)变至(x=0.19,y=0.25),颜色由紫蓝变成蓝白到接近白色。微腔器件具有明显的角度依赖性。     

新型蓝光OLED材料和器件

基于有机材料的电致发光技术可以应用于超薄平面显示和有机固体激光器等方面,在近20年来取得了飞速的发展,基本实现了红、绿、蓝三基色发光.绿色材料发展最快,基本达到了商业化实用阶段,而红色和蓝色材料的问题较多,特别是稳定、高效率的蓝光更具有挑战性.综述了近期我们对蓝光材料的分子设计与合成,以及蓝光器件的一些研究.主要包括金属络合物2,3-二甲基-8-羟基喹啉锂和聚芴衍生物树枝状的聚芴化合物的蓝光材料,以及利用基激复合态实现蓝光的电致发光器件.通过光致发光、电致发光光谱以及电压-电流-发光亮度特征曲线等研究了这些发光材料和器件的性质.现在蓝光器件的色纯度和工作寿命还有待提高.     

新型有机电致磷光白光器件的研究

制备了结构为ITO/NPB/TCTA/FIrpic∶TCTA/Ir(MDQ)2(acac)∶TmPyPB/FIrpic∶TmPyPB/TmPyPB/LiF/Al的有机电致磷光发光器件。通过在双蓝光发光层之间插入较薄的红光层Ir(MDQ)2(acac)∶TmPyPB调节载流子、激子在各发光层中的分布,并结合TCTA和TmPyPB对发光层内载流子和激子的有效阻挡作用,混合实现白光发射。研究了红光层在不同厚度、不同掺杂浓度下对器件发光性能的影响。结果表明,红光发光层厚度为2nm、质量浓度为5%时,结合蓝光发光层和红光发光层,实现了色坐标为(0.333,0.333)、最大发光效率为11.50cd/A的白光发射。     

发光层位置对白光有机发光二极管的影响

同一种主体材料MADN中混掺不同的掺杂剂,分别制备了两种白光有机发光二极管,测试并研究了它们的发光效率、寿命、发光亮度、电致发光光谱以及色平衡度。结果表明,两种白光器件的性能受发光层的顺序和厚度的影响显著。发光层顺序由阳极到阴极方向为橙/蓝的器件的稳定性要优于发光层顺序为蓝/橙的器件,这是由于橙光发光层中的rubrene对空穴的陷进作用可捕获穿越橙光发光层中的空穴,从而有效地调控了器件内部的电子、空穴浓度的平衡。通过对器件的优化,制得了色坐标为(0.3201,0.3459)的接近标准白光的有机电致发光器件。     

低电压有机薄膜晶体管驱动顶发射有机发光二极管的集成像素的研制

研究了有机薄膜晶体管(OTFT)驱动顶发射有机发光二极管(OLED)的集成制备技术。通过减小栅绝缘层的厚度,达到降低OTFT工作电压的目的。OLED采用标准的绿光器件,利用超薄的Al薄膜作为半透明阴极实现顶发射功能。实现了低电压工作的OTFT与顶发射OLED的集成,其中OTFT的阈值电压为2.0 V,饱和场效应迁移率为0.40 cm2·V-1·s-1。基于实验数据,对集成像素的电特性进行了计算分析,在-5~-10 V的栅电压调控下,像素亮度能在50~250 cd/m2的范围内实现线性灰度调控。     

互混型有机电致发光器件

通过共蒸镀空穴传输材料TPD和电子传输材料Alq₃,在普通双层器件的异质结界面引入了均匀互混层,并研究了互混层的厚度变化对器件光电性能的影响。互混层的引入在一定程度上改善了普通双层器件的异质结界面由于高浓度载流子积聚导致的高电场和界面缺陷对器件主要性能(效率和寿命)的负面影响。我们发现一定厚度的互混层使器件的性能有所提高。     

超薄发光层结构的荧光型白光有机发光器件

使用蓝、绿、红超薄发光层结构来制备荧光型非掺杂白光器件,其器件结构为ITO/MoO3(5 nm)/TCTA(40 nm)/C545T(1 nm)/TCTA(2 nm)/BePP2(1 nm)/Bphen(2 nm)/DCJTB(1 nm)/Bphen(30 nm)/LiF(1nm)/Al(1 000 nm).白光器件的最大发光亮度和电流效率分别为16 154.73 cd/m2和11.58 cd/A.在电压为7V时,器件的色坐标为(0.322 2,0.335 1),而且色坐标在大的电压变化范围内的变化值仅为(0.017 4,0.002 9).与掺杂结构的白光器件相比,超薄发光层结构的白光器件拥有高的电流效率和稳定的电致发光光谱,原因是超薄发光层结构的载流子捕获效应能使激子有效限制在复合区域内.     

采用Li3N n型掺杂层作为电子注入层的OLED器件研究

 相对于传统的无机半导体材料,有机半导体材料特别是有机电子传输材料的载流子浓度和迁移率较低,从而影响了有机发光器件的亮度、效率等性能.为了提高有机发光器件器件性能必须增强电子注入和传输能力,对有机电子传输材料进行n型电学掺杂能够有效地提高电子的注入和传输能力.本文利用Li3N作为n型掺杂剂,以掺杂层Alq3∶Li3N作为电子注入层,有效地提高了有机发光器件器件的性能,在掺杂浓度为5%,掺杂层厚度为10 nm时器件性能表现为最优.Li3N在空气中稳定,并且在较低的温度和压强下能分解产生Li原子和氮气,避免了采用金属掺杂剂如Li、Cs等材料时易受空气中水分和氧气影响的缺点,有利于工艺处理.     

一种新型结构的黄光有机电致发光器件

用有机荧光染料罗丹明B(Rhodamine B)作为掺杂剂, 采用双量子阱结构制备了一种新型的黄光有机电致发光器件,器件结构及各层厚度为：ITO/CuPc(6 nm)/NPB(20 nm)/Alq₃(3 nm)/Alq₃：Rhodamine B(3 nm)/Alq₃(3 nm)/Alq₃：Rhodamine B(3 nm)/Alq₃(30 nm)/Liq(5 nm)/Al(30 nm)。研究发现Rhodamine B的掺杂浓度对该器件的发光亮度和发光效率有较大影响。当Rhodamine B的掺杂浓度为1.5 wt％时, 得到了最大电流效率1.526 cd·A-1,最大发光亮度1 309 cd·m-2的黄光有机电致发光器件。由器件的电致光谱曲线,可以看到在发光层之间存在着Alq₃向RhB传递能量的过程。由于量子阱的斯托克斯效应与RhB染料分子间的自极化作用,随着掺杂浓度的增加,λ_max出现明显红移。