色纯度改进的苯乙烯衍生物高效蓝色有机电致发光器件

以苯乙烯衍生物(amino-substituted distyryl arylene derivative，BCzVB)掺杂的4，4’-双(9-咔唑基)-1，1’-联苯(4，4’-N，N’-dicarbazole-biphyenyl，CBP)为发光层，制备了结构为ITO(indium tin oxide)／TPD(N，N’-diphenyl-N，N’-bis(3-methylphenyl)-1，1’biphenyl-4，4’diamine)／CBP：BCzVB／Alq3[tris-(8-hydroxy-quinolinato)aluminum)／Liq(8-hydroxy-quinolinato)lithium]／Al的电致发光器件。这里TPD、Alq3分别为空穴传输层和电子传输层，CBP：BCzVB为发光层，Liq为电子注入层。器件最高亮度为8500cd／m^2，效率为3．5cd／A(量子效率为2．6％)，器件色坐标[Commission Internationale de l’Eclairage(CIE)CO-ordinates]为x=0．15，y=0．16，与纯BCzVB作发光层的器件相比，器件的发光色纯度和效率得到大幅提高。光致发光与电致发光对比分析表明器件的发光主要来自能量传递和陷阱俘获机制，但陷阱俘获机制起了主导作用。     

柔性衬底白色有机电致发光器件的制备及其性能

采用以ITO为导电层的柔性透明PET基片作为衬底,以2-(2-羟基苯基)苯并噻唑螯合锌(Zn(BTZ),)作为发光层制备出结构为PET／ITO／PVK：TPD／Zn(BTZ)2／Al明亮的近白色柔性有机小分子电致发光器件。发光的色坐标值为x=0．242,y=0．359,在25V的直流电压驱动下,亮度为1000cd／m^2,量子效率达到了0．30％。并进一步在Zn(BTZ)2中掺入橙红色染料Rubrene,制成PET／ITO／PVK：TPD／Zn(BTZ)2：Rubrene／Al结构器件。实现了纯白色发光(色坐标值：x=0．339,y=0．339),非常接近于白色等能点,驱动电压为25V时器件的亮度达1200cd／m^2,且量子效率达0．35％。最后对器件的发光性能及机理进行了深入的研究和探讨。     

联苯乙烯类蓝色发光材料DPVBi的合成及发光性质研究

合成了联苯乙烯类蓝色有机发光材料DPVBi[4，4′-二(2，2-二苯乙烯基)-1，l′-联苯]，用^1H-NMR，IR，元素分析等方法对其结构进行了表征。以DPVBi作发光层制备了电致发光器件，其结构为：ITO／CuPc／NPB／DPVBi/Alq3／LiF／Al，研究了器件的电致发光性质。器件最高亮度达4 373cd/cm^2，最大流明效率为1．24 lm／w，在20mA／cm^2电流密度驱动下的亮度为434cd／cm^2，CIE色坐标为x=0．15，y=0．16，器件的蓝色发光具有较好的色纯度。重点对器件发光色度的稳定性进行了研究，结果表明，随电流密度(4～4 000mA／cm^2)的变化，器件色度具有很好的稳定性。     

以蓝色发光材料DPVBi为基质的白色发光器件

白色有机发光器件是实现彩色平板显示的重要方案之一。利用蓝色发光材料DPVBi[4，4′—(2，2—苯乙烯基)—1，1′—联苯]掺杂红光染料DCJTB[4—氰甲烯基—2—叔丁基—6—(1，1，7，7—四甲基久洛尼定基—9—烯炔基—4H—吡喃)]作发光层制备了白色发光器件。研究了DPVBi掺杂不同浓度IDCJTB薄膜的光致发光性质，根据光致发光结果，制备了以DPVBi掺杂不同浓度DCJTB作发光层的电致发光器件，其结构为ITO／GuPc／NPB／DPVBi：DCJTB／Alq3／LiF／Al。当DCJTB质量分数为0．0008时，器件实现了白色发光(色度x=0．25，y=0．32)，电致发光和光致发光的掺杂比例基本相符，表明器件的白色发光主要是由基质DPVBi向掺杂剂DCJTB的能量传递产生的。研究还发现：白色器件随电压升高，光谱中蓝色成分相对于红色成分的比例略有增加，文章对此现象进行了分析。该白光器件在14V时达到最高亮度7822cd／cm^2，在20mA／cm^2电流密度下的亮度为-489cd／cm^2，最大流明效率为1．75lm／W。     

高亮度高效率蓝色聚合物发光二极管

蓝色聚合物发光二极管是人们关注的课题,前不久,我们报道[1]了利用ITO/PVCz/BBOT/Mg·Ag结构达到亮度1700cd/m2,量子效率0.2%的蓝色器件.在本文中我们报道以掺杂perylene(PRL)和triphenylamine(TPA)的poly(N-vinylcar-bazole)(PVCz)为空穴传输层,以PBD为空穴锁住层,Alq为电子注入层的器件,其亮度达6100cd/m2,量子效率达0.7500,流明效率0.451m/W的蓝色发光器件.就我们所知,这个亮度是蓝光中最高的亮度.     

蓝色发光材料DPVBi掺杂DCJTB发光性质的研究

对蓝光材料DPVBi掺杂红光染料DCJTB的发光性质进行了研究。首先研究了DPVBi掺杂不同质量浓度DCJTB的光致发光，当掺杂质量浓度为0.1％时，光致发光得到白光(色度x=0．36，y=0．34)。基于光致发光的实验结果，以DPVBi掺杂不同质量浓度DCJTB作发光层，制备了结构为ITO／CuPc／NPB／DPVBi：DCJTB/Alq3／LiF／Al的器件，当掺杂质量浓度为0．08％时器件实现了白色发光(色度为x=0．25，y=0．32)。研究了该白光器件的电致发光性质，白光器件在14V时达到最高亮度7822cd／m^2。在20mA／cm^2电流密度驱动下的亮度为489cd/m^2，最大流明效率为1．75lm／W。     

红色有机发光二极管

制备了以芳香族二胺类衍生物TPD为空穴传输层、8－羟基喹啉铝Alq3掺杂红光染料DCJTB作为发光层LiF/Al为复合电极的红色发光二极管。研究了不同掺杂质量分数对器件发光光谱、亮度电流电压特性的影响。发现由于DCJTB的自极化作用,发光峰值位置有30nm的移动,当掺杂质量分数为0.2％和3％时,器件的最高亮度分别为17400cd/m^2和2900cd/m^2,20mA/cm^2时其亮度又分别为1080cd/m^2和150cd/m^2,量子效率分别为2％和0.5％。     

新型有机光电开关器件

结合有机发光和光电二极管器件,制作了一种新型的有机光电开关器件。器件结构为：ITO／NPB／Alq3／CuPc／C60／NPB／Alq3／LiF／Al。其中,ITO(indium tin oxide,氧化铟锡)为正极,NPB[N,N′-di(naphthaleneyl)N,N′-diphenylbenzidine]／Alq3[tris-(8-hydro--xyquinoline,8-羟基喹啉铝)aluminum]作为电致发光层,CuPc(Copper Phthalocyanine,酞菁铜)／C60为光电转换层,LiF／Al为器件负极。即两个电致发光层和一个光电转换层组成的三明治型结构。从低向高施加电压和从高向低施加电压时,该器件呈现出不同的电流密度-电压(J-V)和功率密度-电压(P-V)曲线,即器件在相同的电压下可得到不同的电流密度值和功率密度值(亮度值),利用高亮度状态(ON)到低亮度状态(OFF)的转变,可实现开关型有机电致发光器件。器件的光电转换层吸收效率为0．153％。     

一种利用双发光区的有机红光电致发光器件

针对一般掺杂结构的红光有机电致发光器件效率随外加电压的增加而迅速下降。同时色度逐渐变差的特点,我们引入了在NPB层和Alq3层内同时掺杂DCJTB的具有双发光区的器件结构。制备的双发光区掺杂器件在驱动电压8—20V内发光效率只下降了4％;而色度从8V时的(x=0．6287,y=0．3663)变化到20V时的(x=0．6075,y=0．3841);器件的发光亮度从8V时的178cd／m^2变化到20V时的5962cd／m^2,具有较好的性能水平。观察到器件效率基本上不依赖于外加电压的变化而变化的特性,同时器件也保持一个比较好的色纯度,并对结果进行了分析。     

发光层厚度对联苯乙烯衍生物蓝色有机发光器件性能的影响

本文制备了联苯乙烯衍生物(4, 4'-bis(2, 2'-diphenylvinyl)-1, 1'-biphenyl, DPVBi) 为发光层的蓝色有机电致发光器件. 器件性能随发光层厚度变化而变. 在DPVBi厚度为10---50 nm范围内, 同样电流密度下器件亮度及效率随DPVBi厚度增加先增后减, 40 nm时最佳, 最高亮度达到15840 cd/m², 最高外量子效率达到3.2%, 器件色坐标(Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) co-ordinates) 为(0.15, 0.15). DPVBi厚度超过40 nm时器件发光光谱出现红移而致色度变差, 其原因可归于微腔效应所致. 同时, 通过实验结果分析表明DPVBi中激子扩散长度位于20---30 nm范围.     

混合量子点QLED结构性能研究

为研究基于混合量子点的QLED结构与性能,利用红光量子点以及绿光量子点两种材料制备了橙光QLED器件,并对其性能进行了表征。实验制备的器件结构为ITO/PEDOT∶PSS/poly-TPD/混合QDs/Zn O/Al,其中发光层采用了3种混合量子点的混合结构方案。方案一先旋涂红光量子点层,后旋涂绿光量子点层;方案二先旋涂绿光量子点层,后旋涂红光量子点层;方案三将红光、绿光量子点1∶1混合后制备为发光层。实验结果表明:方案一制备的器件电流密度最大,发光亮度最低,且只有红光谱;方案二制备的器件具有最小的电流密度,同时具有红、绿光谱,在8 V电压下,电流效率约为4.69 cd/A;方案三制备的器件同时具有红、绿光谱,电流密度与发光特性介于方案一与方案二之间。实测数据与理论分析是一致的,方案二制备的器件存在双能量陷阱,能够将注入的空穴以及电子同时限制在红光量子点层内。通过调节各功能层厚度使得载流子注入平衡,可进一步增大发光电流,提高器件效率。     

基于量子阱结构的高效磷光有机电致发光器件

采用多重量子阱结构制作了高效红色磷光有机电致发光器件。以4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,10-biphenyl (CBP)掺杂bis(1-phenyl-isoquinoline)(Acetylacetonato) iridium(Ⅲ) (Ir(piq)₂(acac))为发光层,4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,10-biphenyl(Bphen)为电荷控制层,形成了Ⅱ型双量子阱结构,器件的最大亮度为15 000 cd/m²,最大电流效率为7.4 cd/A,相对于参考器件提高了21%。研究结果表明:以Bphen为电荷控制层形成的Ⅱ型多重量子阱结构能有效地将载流子和激子限制在势阱中,并且使空穴和电子的注入更加平衡,从而提高了载流子复合的几率和器件的效率。     

Ir配合物染料调节有机发光二极管发光特性

为了研究有机发光二极管(OLED)中发光特性与材料能带结构的关系,把不同的Ir配合物染料掺杂到结构相同的OLED器件中。OLED结构为ITO/NPB/CBP∶染料/TPBi/Mg∶Ag/Ag,染料分别为Ir(MDQ)2(acac)、Ir(ppy)3和Firpic。实验表明,这3种染料对应的掺杂器件分别发红光、绿光和蓝光。3个器件的阈值电压基本一致((6为了研究有机发光二极管(OLED)中发光特性与材料能带结构的关系,把不同的Ir配合物染料掺杂到结构相同的OLED器件中。OLED结构为ITO/NPB/CBP:染料/TPBi/Mg:Ag/Ag,染料分别为Ir(MDQ)₂(acac)、Ir(ppy)₃和Firpic。实验表明,这3种染料对应的掺杂器件分别发红光、绿光和蓝光。3个器件的阈值电压基本一致((6±0.1) V),但是,在100 cd/m²亮度下,绿光器件外量子效率最高(7.64%),蓝光器件外量子效率(5.65%)与绿光相近,红光器件外量子效率最低(2.75%)。分析认为,由于染料的掺杂浓度低,器件结构和载流子传输特性变化小,因而掺杂对阈值电压影响小;CBP与掺杂染料间存在能量转移,红色染料能级差小,非辐射跃迁几率大,发光效率最低;相比于绿光,蓝色染料能级差大,跃迁几率小,因此发光效率比绿光低。实验还发现,染料的发光波长与其能级差相比有红移现象,分析认为,这是由激发态能量振动弛豫和系间窜越过程形成的。     

发光区插入超薄LiF层对有机电致发光器件性能的影响

着重对比了在以DCM掺杂Alq₃为发光层的红光器件的发光区插入超薄LiF层后器件性能的改善。插入超薄LiF层后,器件的最大工作电流密度为487 mA/cm²,相应的最大电致发光亮度为76 740 cd/m²,最大外量子效率为5.9%。器件内量子效率为40%,超过了基于有机荧光小分子发光材料的有机电致发光器件的内量子效率的理论极限值25%。对器件内单线态及三线态激子的形成过程进行了分析,并推测:超薄LiF层的插入提高了器件内单线态电荷转移态/三线态电荷转移态的形成比例,进而提高了器件内单线态激子在激子总数中的比例,最终提高了器件的内量子效率。同时,超薄LiF层的插入改变了发光层内局域的内部电场,使器件的外量子效率不仅没有随电流密度的增加而降低,反而非线性增加。     

Efficient red light phosphorescence emission in simple bi-layered structure organic devices with fluorescent host-phosphorescent guest system

Highly efficient red phosphorescent devices comprising a simple bi-layered structure using tris(1-phenylisoquinoline)iridium (Ir(piq)₃) doped in a narrow band-gap fluorescent host material, bis(10-hydroxybenzo [h] quinolinato)beryllium complex (Bebq₂) are reported. The driving voltage to reach 1000 cd/m² is 3.5 V in Bebq₂:Ir(piq)₃ red phosphorescent device. With a dopant concentration of as low as 4%, the current and power efficiency values of 8.41 cd/A and 7.34 lm/W are obtained in this PHOLEDs, respectively. External quantum efficiency (EQE) of 14.5% is noticed in this red phosphorescent device, promising to high brightness applications.     

苯基酞嗪类三环铱配合物的合成及其电致发光性能

通过含苯氧基团的苯基酞嗪衍生物配体与IrCl₃一步反应生成了三环铱配合物Ir(mppppz)₃。在480 nm光激发下其二氯甲烷溶液的发光波长为608 nm,量子产率约为0.31,磷光寿命为268 ns,其纯固态发光波长为640 nm。配合物的HOMO能级为5.14 eV,LUMO能级为2.91 eV。当Ir(mppppz)₃以2%的质量分数掺杂于PVK-PBD中做成电致发光器件后,电致发光波长为616 nm。器件的启亮电压为3.9 V,最大外量子效率为1.48%,最大亮度为1 030 cd/m²,对应的流明效率为0.81 cd/A,所发出的光的色坐标是(0.64, 0.35),接近标准红色。     

810-nm InGaA1As/A1GaAs double quantum well semiconductor lasers with asymmetric waveguide structures

The 810-nm InGaA1As/A1GaAs double quantum well (QW) semiconductor lasers with asymmetric waveguide structures, grown by molecular beam epitaxy, show high quantum efficiency and high-power conversion efficiency at continuous-wave (CW) power output. The threshold current density and slope efficiency of the device are 180 A/cm2 and 1.3 W/A, respectively. The internal loss and the internal quantum efficiency are 1.7 cm-1 and 93%, respectively. The 70% maximum power conversion efficiency is achieved with narrow far-field patterns.     

2.0 μm room temperature CW operation of InGaAsSb/AlGaAsSb laser with asymmetric waveguide structure

The GaInAsSb/AlGaAsSb double quantum well lasers with an emission wavelength 2.0 μm, using the separate-confinement asymmetric waveguide, have been designed and fabricated, showing high quantum efficiency and high power conversion efficiency at continuous-wave operation mode. The threshold current density of the device is as low as 92 A/cm². The internal loss coefficient and the internal quantum efficiency are 1.0 cm^?1 and 86.1%, respectively. The 35% maximum power conversion efficiency (PCE) and narrow far-field patterned were achieved.     

基于mCP与UGH2为母体的双发光层高效率蓝色磷光OLED

以9,9'-(1,3-苯基)二-9H-咔唑(m CP)和1,4-二(三苯甲硅烷基)苯(UGH2)为母体,将常用的蓝光染料二(3,5-二氟-2-(2-吡啶)苯基-(2-吡啶甲酸根))合铱(Ⅲ)(FIrpic)掺入这两种母体材料中,制得具有双发光层结构的蓝色磷光有机电致发光器件,并对整个物理机制进行了阐述。该器件较基于m CP或UGH2为母体的单发光层器件有着更高的器件效率。器件的最大电流效率、功率效率、外量子效率分别为21.13 cd/A、14.97 lm/W、10.56%。器件亮度从100 cd/m2到3 000 cd/m2时,效率滚降为34.2%。