利用三线态激子提高有机/高分子发光器件的量子效率

有机/高分子电致发光器件(O/PLED) 的发光效率远低于理论值,除器件结构有待优化之外,大部分三线态激子的能量没有得到利用是主要原因.近年来,利用三线态激子的发光来提高O/PLED的发光效率取得了积极的进展.本文从利用三线态激子的发光机制入手,综述了国内外在高效发光领域磷光材料利用的主要研究进展及发展方向。     

XPS法对聚乙炔化学掺杂机制的研究

用XPS(X射线光电子能谱法)研究了十余种掺杂聚乙炔的电荷转移过程, 发现对大部分掺杂剂, 由Cls谱裂分所计算的电荷转移量与掺杂剂的氧化电位直接相关. 一些强氧化性或过渡金属质子酸也符合这一规律, 同时观察到掺杂后这些氧化性质子酸本身发生价态变化. 因此这些质子酸的掺杂不是文南中所报道的质子酸机制而是氧化还原机制.所研究的若干种非氧化性或弱氧化性质子酸掺杂后电导率均较低, 这进一步表明掺杂过程中的电荷转移过程是产生高导聚乙炔的必要条件.     

新型含氟聚苯撑乙烯的合成及电致发光性能

设计并合成了两个不同烷氧基增溶的结构新颖的含氟聚苯撑乙烯Pa, Pb和共聚物Pc. 通过核磁共振和元素分析对其结构进行了表征, 通过热重分析、凝胶色谱测定了其热分解温度和分子量及分布; 紫外-可见吸收光谱仪和荧光分光光度计测得其吸收-发射光谱. 测量发现热失重曲线拐点温度超过400 ℃. 由2-乙基己基增溶的Pa和Pc具有优异的溶解性, 固态荧光发射波长分别为499和585 nm, 相应比PPV和MEH-PPV稍有蓝移. 应用旋转涂膜的方法制作Pa和Pc的双层器件(ITO/PEDOT/Polymer/Ba/Al), 电致发光波长分别为494和604 nm, 器件均具有较低的启动电压(4 V左右), 分别在24和15 V时达到最大亮度598和203 cd•m^－2, 而此时电流密度分别为100和80 mA•cm^－2.     

CdSe纳米晶/共轭聚合物太阳电池的制备与性能研究

采用有机金属液相法制备了平均粒径为5 nm的CdSe纳米微球(ns-CdSe), 并将其与共轭聚合物(MEH-PPV或P3HT)共混制备了太阳电池器件. 透射电镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及荧光光谱(PL)研究结果表明, CdSe纳米晶呈均匀的球状颗粒, 在近红外区具有良好的吸收和荧光性能; 加入CdSe纳米晶能够有效地淬灭共轭聚合物的荧光. 在AM1.5模拟太阳光(光强为100 mW/cm2)照射下, ns-CdSe/MEH-PPV共混体系太阳电池器件性能测试结果为: 短路电流ISC为1.56 mA/cm2, 开路电压VOC为0.75 V, 填充因子FF为34.5％, 光电转换效率η为0.40%; 对于ns-CdSe/P3HT共混体系, 其ISC为1.93 mA/cm2, VOC为0.65 V, FF为38.4%, η为0.48%.     

含胺烷基侧链的共轭磷光聚芴的合成、表征及其光电性能研究

通过Suzuki聚合反应合成了一种新型的含磷光单元的主链型聚芴类聚合物, 对其进行了表征分析, 并且研究了其在薄膜状态下的光学性质. 在以这种聚合物作为电致发光器件的发光层时, 用高功函数金属铝(Al)作为器件阴极时可以获得和用低功函数金属钡(Ba)作为阴极时相当的器件性能.     

烷基芴与三苯胺取代-3,6-芴共聚物的合成及其性能

用Suzuki偶联反应制备了一系列新型的9,9-二辛基-2,7-芴(DOF)与9,9-二(4-二苯胺基苯基)-3,6-芴(36FT)的共聚物. 所有的聚合物均可溶于常见的有机溶剂(如THF, CHCl3和甲苯等), 分子量在47000~189000之间. 电化学研究结果表明, 所有聚合物的HOMO能级都高于均聚烷基芴, 并且随着36FT含量的增加, HOMO值逐渐上升. 以该类聚合物为发光层制作了结构为ITO/PEDOT/PVK/polymer/Ba/Al的器件, 获得了稳定的蓝光发射, 其中以36PFT10为发光层的器件获得了0.52%的最大外量子效率.     

新型红光电磷光芴-alt-咔唑共聚物的合成与发光性能

通过Suzuki聚合反应合成了一系列以芴-alt-咔唑为主链, 铱配合物为侧链的深红色电磷光共轭聚合物. 发光器件结构为ITO/PEDOT∶PSS/PVK/Copolymer/Ba/Al, 基于共聚物PFCzIrNiq-1的器件在电流密度为9.4 mA/cm2时, 最大外量子效率为0.23%, 最大发射波长为680 nm.     

基于膜厚与分子量优化策略实现高效近红外有机光探测器

利用基于[1,2,3]三唑并[4,5-f]异吲哚-5,7(2H,6H)-二酮(TzBI)共轭聚合物PTzBI-Cl为给体,非富勒烯小分子Y6DT为受体,制备基于倒装结构的有机本体异质结光探测器.基于高分子量聚合物PTzBI-Cl-H制备的器件比低分子量材料制备的器件具有更低的暗电流和更高的光探测性能.通过对PTzBI-...     

胺基功能化咔唑共轭聚合物的合成及其光电性能研究

发展了新型含有胺基的支化烷基修饰的咔唑单元,并且与芴、咔唑、苯等单元通过Suzuki偶联反应共聚得到不同主链结构的水/醇溶共轭聚合物界面修饰材料,研究了主链结构的变化对材料光物理、电化学性能的影响.所有聚合物均被用作阴极界面材料应用于器件结构为ITO/PEDOT：PSS/P-PPV/界面层/Al的聚合物发光二极管中.在相同器件制备条件下,系统比较了不同主链结构的界面修饰材料在器件中的性能,并研究了性能差异的原因.器件研究结果表明,在高功函数金属Al阴极的聚合物发光二极管中,含胺基功能化咔唑单元的水/醇溶共轭聚合物材料由于界面偶极的形成,均表现出很好的电子注入/传输性能,与之对应的器件性能得到大幅提升.     

Improved Performance by Modification of Cathode in Polymer Light-Emitting Diode Based on a Novel Se-Containing Electroluminescent Copolymer

The electroluminescent characteristics of polymer light-emitting diodes (PLEDs) with the structure ITO/PEDOT/PFO-Selenophene copolymer/cathode were investigated. Various cathodes, such as AI, Li/Al, Ba/Al, LiF/Al and LiF/Ba/Al, were used for testing the device performances. The strongest light output (1112 cd/m^2 ) and the high-est quantum effciency (0.74%) were achieved by using the LiF/Ba/Al cathode. A possible working mechanism for improving the PLED performance was discussed.