高效磷光聚合物发光二极管的实现

在有机及聚合物电致发光器件中 ,三重态发光 (磷光 )可以获得较高的量子效率 ,已在有机发光二极管平板显示中得到了广泛的应用。从能量传输的角度分析了提高磷光聚合物发光二极管器件发光效率的主要方法 ,综述了高效磷光聚合物发光二极管的实现途径与进展。     

聚合物/磷光复合体电致发光进展

聚合物／磷光复合体电致发光是近几年来受到广泛关注的新兴领域。从主客体材料的特点、发光机理、器件结构几个方面综合阐述了该领域的研究概况。磷光材料在发光过程中可以利用单线态和三线态激子，理论上内量子效率达到100％，这类材料的使用成为提高器件效率的主要途径之一。聚合物母体的选择应满足能量匹配原理，并且应具有良好的载流子迁移性质。所有的磷光材料都能作为客体使用，这方面聚合物母体优于小分子母体。另外，枝化及高分子化的磷光材料既能抑制自猝灭，又能保证有效的能量转移，是一类大有前途的新型发光材料。由于器件的电致发光包括Foester能量转移和载流子直接在客体上复合两种机理，而磷光材料激发态的特点是长寿命，因此设计器件结构时应考虑激子的相互作用与猝灭问题。     

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.     

新型共轭聚合物PFO-BT15发光二极管的电老化研究

PFO-BT15是一种电致发光中心波长为550 nm的新型共轭高分子聚合物材料,将其制成发光二极管器件,结构为ITO玻璃/聚合物PEDOT(120 nm)/有机聚合物PFO-BT15(80 nm)/Ba(4 nm)/Al(200 nm),用环氧树脂对阴极侧进行了封装,以减少氧气和水分的进入,从而影响器件的发光性能。在室温环境下对同样的器件进行不同电流密度的电老化处理,记录器件的电流电压曲线,再对老化的样品做电致发光和喇曼光谱测试。实验发现：一方面,通过器件恒定电流的大小影响器件的电压变化速度;另一方面,器件经过一定长时间的电老化,电致发光中心波长变化较小。通过啦曼光谱的测试,推断是因为PEDOT阳极的破损导致了器件的最终发光失败,而器件发光层材料的结构保持相对稳定,说明这种结构的聚合物有着相对稳定的光电性能,对于提高材料发光的稳定性提供了有价值的信息,有助于其他高效发光材料的合成以及稳定性的提高。     

一种新型共轭聚合物发光二极管老化的拉曼光谱研究

通过显微共焦拉曼光谱 ,对一种以新型的共轭聚合物半导体材料 3,4 (2 乙基己氧基 )苯基 1,3 丙二醇酯 (poly(2 (4 Ethylhexyl) phenyl 1,4 phenylenevinylene) (P PPV) )为发光层的聚合物发光二极管(PLEDs)器件进行了老化研究 ,无论是光致发光光谱还是拉曼光谱都提供证据说明造成器件老化的原因主要是发光层的聚合物的主链结构 ,即聚合物的共轭结构被破坏 ,这对提高以P PPV作为发光层的PLEDs器件的性能提出有用信息。     

共轭导电聚合物电致发光元件的原理与进展

共轭导电聚合物是一种极有应用前途的有机半导体材料。本文综述了共轭导电聚合发光二极管和导电聚合物电化学发光电池的原理及进展。     

共轭聚合物MEH-PPV的固态阴极射线发光

在有机／无机异质结ZnS／MEH－PPV／ZnS器件中，交流驱动条件下，实现了共轭聚合物MEH－PPV的固态阴极射线发光，器件的发光光谱与MEH－PPV的光致发光谱相同。电子经过ZnS层加速后，成为过热电子，这些过热电子直接碰撞激发MEH－PPV而发光。在日光灯照明下，可以看到器件的均匀发光。     

具有穿插界面结构的高效绿光有机电致磷光器件

以传统有机电致磷光器件ITO/NPB/CBP∶Ir(ppy)₃/BAlq/Alq₃/LiF/Al为研究对象,在NPB/CBP∶Ir(ppy)₃、CBP∶Ir(ppy)₃/BAlq及BAlq/Alq₃界面处构造交互穿插结构。器件的光电性能测试表明:交互穿插结构一方面能够降低电流密度,减少高电流密度下磷光猝灭中心的形成;另一方面能增加载流子复合界面面积,从而分散界面三线态激子,降低三线态-三线态激子的猝灭。此外,界面凸起的存在还有利于器件的光耦合输出。实验结果表明:当穿插厚度为10 nm,器件的最大电流效率达到34.0 cd/A,与传统器件的电流效率18.7 cd/A相比,提高了55%。     

非共轭聚合物PPV衍生物中烷氧基因对发光性质的影响

研究了3种非共轭PPV聚合物以及3种共轭PPV衍生物的吸收谱和发光光谱的特性。非共轭PPV聚合物上的侧链烷氧基团有着很强的供电子能力，对调节非共轭聚合物能带带隙有重要的影响，且离主链较近的碳原子对能带结构也有一定的影响。但当侧链上的碳原子数量很大，从7个小时一直变化到10小时，共轭PPV衍生物的吸收光谱和发光光谱变化较少，表明对能带结构影响小。     

共轭聚合物中的量子限制效应和能量传递

在共混的两种共轭聚合物中,采用分子自级装技术制备了嵌段共轭聚合物量子线的异质结构,通过室温下吸收光谱、发光光谱和激姨光谱的研究证实了在这种嵌段共轭聚合物量子线的异质结构中存在很强的激子限制效应以及链内和链间的有效能量传递。     

Tunable distributed feedback lasing with low threshold and high slope efficiency from electroluminescent conjugated polymer waveguide

We present here tunable lasing from holographic distributed feedback (DFB) resonator of electroluminescent conjugated polymer waveguide. Tunable holographic lasing from 560 to 590 nm was simply achieved by rotating a Lloyd-mirror waveguide configuration. Lasing performance for the first order (m = 1) is superior to that for the second order (m = 2). Threshold for lasing for m = 1 is in the range of 25 to 50 μJ/cm²/pulse, which is close to that for amplified spontaneous emission (ASE), and that for m = 2 is larger than 104 μJ/cm²/pulse. For m = 1, slope efficiency of 7.3% including ASE in addition to lasing emission was measured, whereas for m = 2 slope efficiency between 0.1 and 0.2% was measured.     

高分子发光二极管载流子注入过程研究

采用交流阻抗谱，电容-电压，电容-频率等实验方法，研究了共轭高分子MEH-PPV(poly［2-methoxy，5-(2-ethylhexoxy)-1，4-phenylene vinylene］)发光二极管的载流子注入过程.对于结构为ITO/PEDOT/MEH-PPV/Ba/Al的发光器件，实验结果表明，电极界面是欧姆接触的，载流子的注入是非平衡的，器件薄膜中存在陷阱容易俘获注入电荷，形成空间电荷区，陷阱密度约为3.75×10¹⁶cm^-3. 关键词： 高分子发光二极管 交流阻抗谱 cole-cole图 载流子注入     

The DFT study on non‐conjugated polymer host materials based on styrene derivatives for phosphorescent polymer light‐emitting diodes

A series of poly(4,4‐vinyltriphenylamine) based non‐conjugated polymer as host molecules are designed and studied by density functional theory. The results show that the substituent has a great influence on the properties of polymer. The parent molecule directly linked para‐carbazole, β‐pyrrole and triphenylamine are favorable to hole injection, and para‐carbazole could significantly increase E_T of the host molecules. The large changes of structural parameters between the lowest triplet state and ground state can cause the decrease of E_T. Moreover, parent molecule directly linked carbazole and triphenylamine units possess strong intramolecular charge transfer and low singlet and triplet energy difference (?E_ST). The calculated results also show that all designed host molecules are suitable for green emitter by comparing with the E_T. S₁ → S₁ and T₁ → T₁ energy transfer mechanism between host and guest is thermodynamically feasible. In addition, host–guest model is built to study the charge transfer nature, and the results indicate that a good intermolecular charge transfer can be achieved between host and guest materials. In the designed host molecules, the N atom of parent molecule linked para‐carbazole substituent shows a great potential for the green phosphorescent polymer light‐emitting diodes. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Singlet and triplet exciton formation rates in conjugated polymer light-emitting diodes

By applying a molecular orbital perturbation approach, we calculate the formation rates for singlet and triplet molecular excitons associated with intermolecular charge-transfer processes. It is found that the interchain bond-charge correlation has a strong influence on the relative probabilities for generating singlet and triplet excitons. Most importantly, application of our approach to a model system for poly-(paraphenylenevinylene) shows that the ratio between the electroluminescence and photoluminescence quantum yields generally exceeds the 25% spin-degeneracy statistical limit.     

掺杂二氧化钛纳米管对有机电致发光性能的影响

在聚合物电致发光器件中，通过在不同功能层中掺杂二氧化钛纳米管来改善器件的性能.由于二氧化钛纳米管具有p型传导特性，可以显著增大空穴传输层中载流子的迁移率.由于二氧化钛纳米管在发光层中可以增大发光材料分子的刚性，从而减少无辐射跃迁.当把二氧化钛纳米管掺杂到空穴缓冲层中时，由于其与有机分子的强相互作用，一方面降低了空穴的传导性，同时也减少了界面淬灭发光的缺陷态的产生. 关键词： 二氧化钛纳米管 聚合物电致发光 掺杂     

Temperature-dependent efficiency droop behaviors of GaN-based green light-emitting diodes

The efficiency droop behaviors of GaN-based green light-emitting diodes (LEDs) are studied as a function of temperature from 300 K to 480 K. The overall quantum efficiency of the green LEDs is found to degrade as temperature increases, which is mainly caused by activation of new non-radiative recombination centers within the LED active layer. Meanwhile, the external quantum efficiency of the green LEDs starts to decrease at low injection current level (<1 A/cm2 ) with a temperature-insensitive peak-efficiency-current. In contrast, the peak-efficiency-current of a control GaN-based blue LED shows continuous up-shift at higher temperatures. Around the onset point of efficiency droop, the electroluminescence spectra of the green LEDs also exhibit a monotonic blue-shift of peak energy and a reduction of full width at half maximum as injection current increases. Carrier delocalization is believed to play an important role in causing the efficiency droop in GaN-based green LEDs.     

共轭高分子中激子演化过程的非绝热动力学研究

有机共轭高分子受光激发或被电荷掺杂后可能会产生各种激发状态的激子,激子的演化过程对有机发光光谱有着至关重要的影响.通过非绝热动力学演化的方法模拟了受光激发后有机高分子中激子驰豫的动力学过程,结果表明高激发态激子不稳定,由于电声耦合作用,高激发态激子会持续向低激发态激子演化,同时,低激发态激子的复合发光会发生红移.稳定的激子复合发光光谱中,基态激子发光强度最大,可高达70-80%;第一激发态激子及其它激发态激子发光强度的总和不超过20%.     

有机薄膜晶体管驱动聚合物发光二极管研究

研究了有机薄膜晶体管(OTFT)与聚合物发光二极管(PLED)集成制备技术和相关物理问题.OTFT结构为栅极钽(Ta)/绝缘层五氧化二钽(Ta2O5)/有源层并五苯(Pentacene)/源漏极金(Au);PLED器件结构为ITO/PEDOT:PEO(polyethylene oxide)/P-PPV或MEH-PPV/Ba/Al.PEDOT:PEO,P-PPV和MEH-PPV薄膜层均采用丝网印刷技术,实现了OTFT与PLED器件集成发光.其中OTFT器件的阈值电压为-7V,迁移率为0.91cm2/(V.s),并通过OTFT驱动得到以P-PPV和MEH-PPV为发光层的PLED器件的发光亮度分别达到124和26cd/m2,电流效率分别为12.4和1.1cd/A.利用丝网印刷技术可以有效控制高分子薄膜的沉积区域,实现功能器件的集成.     

一种基于荧光材料的聚合物白光发光二极管

制备了一种基于荧光聚合物共混的单发光层聚合物白光发光二极管.器件结构为铟锡氧化物/苯磺酸掺杂聚乙烯基二氧噻吩/发光层/ 1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯41/Ba/Al,蓝光材料芴-氟化喹喔啉共聚物(PF-BPFQ5)、绿光材料苯基取代的聚对苯乙炔(P-PPV)和红光材料聚(2-甲氧基-5-(2′-乙基己氧基)-1,4-对苯乙炔)(MEH-PPV)共混为发光层.当PF-BPFQ5,P-PPV,MEH-PPV的质量比例为100∶06∶06时,获得标准的白光,色坐标为（033 关键词： 聚合物发光二极管 白光 共混     

共轭高分子链中电荷迁移的热效应

从理论上研究了共轭高聚物链中在电场作用下极化子运动的热效应.基于SSH模型以及通过绝热动力学演化的方法,模拟了共轭高聚物链中极化子在电场作用下从链左端向右端运动的过程.晶格受到的热扰动作用假设为通过局域的晶格范围内原子位移的随机涨落来实现.结果发现,晶格中的局域热涨落对于运动中的极化子而言等效于一个势垒.势垒高度由高分子中受到热扰动的区域的范围大小以及该区域与其周围环境的温差来决定.当分子中存在热吸收不均匀的现象时,链内极化子迁移率在低电场范围内随电场的变化遵循对数曲线变化规律.