空穴注入层MoO_3厚度对蓝绿色磷光OLED发光特性的影响

以mCP为磷光主体材料,BGIr1为蓝绿色磷光掺杂材料,MoO3为空穴注入材料,制备5种不同厚度的MoO3蓝绿色磷光有机电致发光器件(OLED),并研究不同厚度MoO3空穴注入层对蓝绿色磷光OLED发光特性的影响。所制器件结构为ITO/MoO3(x nm)/NPB(40nm)/mCP∶BGIr1(30nm,18%)/BCP(10nm)/Alq3(20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),其中18%为发光层中BGIr1的掺杂量(质量分数),x为空穴注入层MoO3的厚度。研究结果表明,本实验制备器件空穴注入层MoO3的最佳厚度为20nm。当电压为13V时,MoO3厚度为20nm器件获得最大亮度为8 617cd/cm2,当电流密度为20mA/cm2时,器件获得最大发光效率为5.7cd/A。器件在488和512nm处获得两个主发射峰,发光颜色稳定,CIE坐标为(0.19,0.21)。     

2-甲基-8-羟基喹啉镓配合物的合成及发光性能研究

合成了2-甲基-8-羟基喹啉镓配合物(Ga(mhq)3),通过红外光谱、氢核磁谱确认其结构,进一步通过紫外-可见吸收光谱、循环伏安曲线、荧光发射光谱和电致发光光谱表征了其光学带隙及发光性质。实验结果表明Ga(mhq)3紫外吸收峰在259和365nm处,由紫外吸收得到光学带隙为3.10eV。在四氢呋喃溶液中,416nm激发下,荧光发射峰在496nm,为蓝绿色荧光;在360nm波长的激发下,Ga(mhq)3粉末发射峰在472nm处,属蓝绿光发射。将其做成器件A:ITO/NPB(50nm)/Ga(mhq)3(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),得到最大亮度为901.5cd/m2,最大发射波长为508nm。加入电子传输层Alq3对器件A进行优化后,最大亮度达到4339cd/m2。     

高效稳定性有机黄光电致发光器件

主要通过红绿磷光材料R-4B和GIr1掺杂的方法,制备了黄光OLED器件,器件结构为ITO/MoO3(X)/NPB(40nm)/TCTA(10nm)/CBP:GIr1 14%:R-4B2%(30nm)/BCP(10nm)/Alq3(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),TCTA和BCP分别为电子和空穴阻挡材料,同时结合TCTA和BCP对载流子的高效阻挡作用,研究了MoO3对器件效率和稳定性的影响。发现当增加MoO3的厚度为90nm时,在较大的电压范围内,器件都具有较高的效率和色坐标稳定性。在电流密度为7.13mA/cm2时,器件达到最高电流效率29.2cd/A,亮度为2081cd/m2;电流密度为151.7mA/cm2时,获得最高亮度为24430cd/m2,电流效率为16.0cd/A;器件色坐标稳定性较好,当电压为5、10、15V时,色坐标分别为(0.5020,0.4812)、(0.4862,0.4962)、(0.4786,0.5027)。器件性能的改善主要归因于载流子注入与传输的平衡以及阻挡层对发光区域的有效限定。     

新型钙镁铝合金阴极对红光OLED性能的影响研究

采用不同比例的Ca/Mg/Al合金和纯Ca/Al合金阴极分别制备结构为ITO/Mo O_3(30nm)/NPB(40nm)/TCTA(10nm)/CBP:R-4B(30nm)/TPBI(10nm)/Alq3(30nm)/Ca:Mg(X%):Al(100nm)和ITO/Mo O3(30nm)/NPB(40nm)/TCTA(10nm)/CBP:R-4B(30nm)/TPBI(10nm)/Alq3(30nm)/Ca:Al(100nm)的红光有机电致发光二极管(OLED)器件及其对应的电子型器件,研究了阴极材料对器件的影响。结果发现,Ca/Mg/Al合金阴极可以提高阴极发射电子能力。当Mg掺杂质量比为20%时,器件具有最优性能,在电压为13 V时,发光亮度为10250 cd/m2,电流密度为57.099 m A/cm2,最大电流效率为18.8426 cd/A,效率较高且滚降比较平缓。原因为载流子注入比较平衡,形成了较多的激子。     

一种含铱共聚物及其性能与应用

采用差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)研究了一种含铱配合物的新型共聚物PVKIr的热性能。结果表明,该聚合物的玻璃化转变温度(Tg)为220.04℃,起始分解温度(Td)为454.31℃,具有良好的热稳定性。利用该聚合物为发光材料制备了电致发光器件ITO/聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)(45nm)/2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-口恶二唑(PBD):25%PVKIr(80nm)/2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)(15nm)/三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)(30nm)/LiF(1nm)/Al,其最大发射峰在532nm,起亮电压为13V。该器件在驱动电压为21V时,达到最大亮度86cd/m2,而此时电流密度为192mA/cm2。     

DCJTB掺杂的荧光型白光有机电致发光器件

本文基于为ITO/2-TNATA(20 nm)/NPB(30 nm)/BePP2:DCJTB(45 nm:X%)/Alq3(30 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)的白光器件结构(X为DCJTB的掺杂浓度(质量分数))。采用真空热蒸镀的方法,在高精度膜厚测控仪的监控下分别制备了发光层掺杂浓度为1,1.5,2.0,2.5,3.0不同器件,并对各器件性能进行了测试。实验结果表明:当DCJTB的掺杂浓度为2.0%时,平衡了器件中电子和空穴的传输能力,使载流子复合形成激子的几率增加,既使载流子的传输能力明显改善,并且有效地抑制了器件的荧光猝灭效应。在12 V电压下,可以获得发光亮度最高达到9 868cd/m2,发光效率大于7.2 cd/A,且色坐标为(0.334,0.337)的较理想白光有机发光器件。     

基于红光染料掺杂的有机电压调制发光器件

制备了一种电压调制有机发光二极管(OLED),结构为ITO/CuPc(10nm)/NPB(70nm)/MADN(30nm)/MADN:DCM(2%(质量分数),10nm)/BCP 7nm/ALQ(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm).通过调节DCM的掺杂浓度和MADN:DCM厚度,发光颜色发生了随电压的连续变化.该器件的起亮电压在3V左右,当驱动电压为16V时最大亮度达到16652cd/m2,电流效率在8V时达到最大为5.78cd/A.     

一种新型磷光铜(I)配合物及其高效绿光有机电致发光器件

研制出了一种新型的Cu(Ⅰ)配合物[Cu(DPEphos)(PyPPN)]BF4 (CuL1L2),其中二DPEphos和PyPPN分别表示(2-二苯基膦基)苯基醚和吡啶并[1′,2′∶2,3] 吡嗪[5,6-f] 1,10-菲罗啉,并制备了结构为ITO(20)/2-TNATA (20nm)/NPB(40nm)/CBP∶8% CuL1L2(30nm)/BCP(20nm)/Alq3(20nm)/ LiF(1nm)/ Al(100nm)的掺杂式有机发光二极管(OLED).掺杂式器件在530nm处有较强的金属配合物三重态的绿光电致磷光 (ELECTROPHOSPHORESCENCE,EPL)发射,最大亮度为2388cd/m2,在电流为0.1mA时,器件的最大电流效率达到11.4cd/A,据我们所知,该OLED器件的EL性能是目前报道Cu(Ⅰ)磷光配合物的EPL器件中最高的.     

新型高效红色磷光OLED器件

使用R-4B新型红色磷光染料作为掺杂剂,制作了结构为ITO/MoO3(10)/NPB(40)/TCTA(10)/CBP∶R-4B(x)/BCP(10)/Alq3(40)/LiF/Al的红色磷光器件,结合TCTA和BCP(电子和空穴阻挡材料),通过调节R-4B的掺杂比例,对器件的发光性能和发光机理进行了研究。结果表明,掺杂比例为6%时,得到光效和颜色稳定性较好的器件。在电压为4V时,电流密度为0.045mA/cm2,亮度为3.57cd/m2,最大电流效率为19.48cd/A;在电压分别为5、10和15V时,色坐标分别为(0.60,0.35)、(0.64,0.34)、(0.64,0.35)。分析认为,一方面,R-4B的发光机理主要有主体材料CBP对R-4B的能量传递及载流子直接注入R-4B形成激子;另一方面,TCTA和BCP的作用为对发光层内载流子、激子的阻挡及使空穴、电子更有效注入发光层。     

发光层掺杂多层结构绿色OLED光电性能研究

采用真空热蒸镀方法,制备了四种多层结构OLED器件,其结构为:ITO/CuPc(20nm)/α-NPD(60nm)/Alq3(40nm):C545T(X%)/Alq3(20nm)/LiF(10nm)/Al(100nm),其中X%为发光层掺杂浓度,实验中分别取1%、2%、3%、4%,都获得了性能稳定的绿色OLED器件。从实验结果分析可知:绿色OLED器件的电流-电压(I-V)特性曲线,亮度-电压(L-V)曲线,亮度-电流(L-I)曲线及效率等光电性能随着掺杂浓度的变化而随之改变。从其中总结规律,对OLED器件制作工艺有一定的指导作用。     

Dy3+激活的LiCaBO3材料发光特性研究

采用固相法制备了LiCaBO₃∶Dy³⁺发光材料. 材料的发射光谱为一多峰宽谱, 主峰分别为484、577和668nm; 监测577nm发射峰, 对应的激发光谱为一主峰位于331、368、397、433、462和478nm的宽谱. 研究了Dy³⁺浓度对材料发射光谱及发光强度的影响, 结果随Dy³⁺浓度的增大, 材料的黄、蓝发射峰强度比(Y/B)逐渐增大; 同时, 发光强度呈现先增大后减小的趋势, 最大值对应的Dy³⁺浓度为3.00mol%, 其浓度猝灭机理为电偶极电偶极相互作用. 引入Li⁺、Na⁺或K⁺可增强材料的发射强度. InGaN管芯激发下的LiCaBO₃∶Dy³⁺材料呈现很好的白光发射, 色坐标为x=0.3001, y=0.3152.     

主客体掺杂和空穴阻挡对蓝色磷光OLED发光性能的影响研究

以铱配合物蓝色磷光材料Firpic作为掺杂剂,制备了基于CBP为主体的蓝色有机电致发光器件,其结构为ITO/CuPc/FIrpic:CBP(x%)/BCP/Alq3/LiF/Al,其中x%为发光层主客体掺杂浓度.分别研究了主客体掺杂浓度和空穴阻挡层BCP的厚度对器件发光性能的影响,当掺杂浓度为8%时,主客体间的能量传转移最充分,器件的启亮电压为5V,器件在20V时的亮度为7122.25cd/m2.器件电致发光(EL)光谱出现明显的红移现象,为Alq3部分参与了发光,影响了发光的色纯度,改变BCP的厚度,可以调节载流子复合区域和器件发光的色度坐标,达到改善器件发光性能的目的.     

侧链含环金属铱配合物的芴-咔唑有机磷光聚合物的合成和光电性能

以聚芴为主链,通过Suzuki偶联反应合成了一类新型侧链含环金属铱配合物的芴-咔唑有机磷光聚合物PFCzIrpiq,通过凝胶渗透色谱仪测定其分子量,通过核磁共振氢谱表征化学结构,研究了聚合物的光电性能。以该聚合物为发光层制备结构为ITO/PEDOT:PSS(50 nm)/PFCzIrpiq(45 nm)/LiF(0.5 nm)/Al(150 nm)的器件,测试了器件的电致发光性能。结果表明,在聚合物单体中铱配合物单元摩尔投料比对聚合物的发光颜色影响较大:当铱配合物单元摩尔投料比为1%时聚合物器件的色坐标为(0.22,0.22),位于蓝光区域;当增大到5%时聚合物器件色坐标为(0.65,0.35),位于红光区域;随着铱配合物单元摩尔投料比的增大,器件的启亮电压变化较小,而器件的电流密度逐渐减小,器件的最大发光亮度逐渐增大。当铱配合物单元摩尔投料比为5%时,器件的最大发光亮度为48 cd/m2。     

红荧烯衍生物的红光电致发光器件及其在照明中的应用

合成了一种红荧烯的衍生物,2-甲酰基红荧烯作为一种红光掺杂剂,掺杂在N,N-diphenyl-N,N-bis 1-naphthyl–1,1-biphenyl-4,4-diamine(NPB)中制备的电致发光器件,发射峰位于598nm,电流效率为2.1cd/A。用这个红光掺杂系统制备了一个白光电致发光器件,在白光器件中,2-甲酰基红荧烯,八-羟基喹啉铝(Alq3),以及NPB分别组成了白光中的红、绿以及蓝的发光成分,获得了一个白光器件,该器件显色指数高达89.8,在11V时,色坐标达(0.33,0.33),最大亮度为5000cd/m2以及最大发光效率为4.7cd/A。这些性能参数表明这个白光器件具有潜在的照明应用。另外,还讨论了器件的结构设计以及电致发光过程及机理。     

基于磷光Cu(Ⅰ)配合物的可见盲区有机紫外探测器

采用真空沉积法制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS(60nm)/m-MTDATA(20～60nm)/Cu(Ⅰ)-complex(20～60nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)的有机光伏(OPV)器件,其中m-MTDATA作为电子给体,Cu(phen)((DPEphos))BF4是一种作为电子受体磷光Cu(Ⅰ)配合物.该OPV器件在可见区几乎没有响应仅仅在长波紫外区有响应, 这种可见盲区OPV器件在1.5mW/cm2的365nm紫外光从ITO玻璃方向垂直照射下的开路电压Voc,短路电流Isc和填充因子FF分别为1.95V,107.9μA/cm2和0.283,能量转化效率达到3.97%.还研究了不同紫外光照射强度对器件主要PV性能与照射强度的倚赖关系.     

基于中性红染料的新型红色发光材料

以具有生物染色作用的中性红染料为主结构,设计合成了两个新型中性红衍生物2-(N-邻苯二甲酰亚胺)-3-甲基-8-二甲胺吩嗪(NRDl)和N,N'-二(3-甲基-8二甲胺-2-吩嗪)-1,4,5,8-萘二酰亚胺(NRD2).实验制作了结构为ITO/NPB(43 nm)/Alq3:dopant(20 nm)/Alq3(32 nm)/Lif(1 nm)/Al(120 nm)的发光器件,在掺杂质量百分比浓度分别为1.0%、2.3%和4.1%时,NRDl的发光峰值分别为582 nm、588 nm和594 nm,在电压为12 V时,发光亮度达到5552cd·m-2,2858 cd·m-2和1985 cd·m-2.在掺杂质量百分比浓度为1.0%时,NRD2的发光峰值为558 nm,在电压为12 V时,发光亮度达到938 cd·m-2.     

基于N-苯基咔唑的红色有机电致发光材料

设计合成了一种N-苯基咔唑的衍生物:3-2-(3,3-二腈基亚甲基-5,5-二甲基-1-环己烯基)乙烯基-N-苯基-咔唑(PNCa-2CN).PNCa-2CN的甲醇溶液光致发光光谱和固体膜光致发光光谱峰值分别位于598nm和660nm.以PNCa-2CN作为红色发光材料掺杂在Alq3中,制备了结构为ITO/NPB/Alq3:PNCa-2CN(5%)/Alq3/Mg:Ag/Ag的具有较高发光效率的红色有机电致发光器件,器件的发光峰值为600nm,在外加20V直流电压时达到2372cd·m-2的发光亮度,100mA·cm-2和20mA·cm-2其亮度分别为323cd·m-2和64cd·m-2,器件最大流明效率达到1.3lm·W-1.     

以三苯胺为核的星形齐聚噻吩衍生物的光学、电化学和光伏性能

合成了两种以三苯胺为核的星形齐聚噻吩衍生物,三[4-(2-噻吩)苯]胺(TTPA)和三[4-(5′-氰基-2′-噻吩)苯]胺(TCTPA),应用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和循环伏安法研究了它们的光物理和电化学性能,计算了它们的HOMO、LUMO能级和电化学带隙,并讨论了分子结构与光电性能之间的关系。研究结果表明,TCTPA中氰基的引入使最大吸收峰和发射峰与TTPA相比均发生了红移,TCTPA的起始氧化电位和还原电位均向阳极移动。分别以TTPA和TCTPA为电子给体材料,3,4,9,10-二萘嵌苯四甲酸二酐(PTCDA)为电子受体材料,采用真空蒸镀方法制备了两种p-n异质结有机光伏器件:(a)ITO/TTPA/PTCDA/Al和(b)ITO/TCTPA/PTCDA/Al,研究了它们的光伏性能。两种器件的光电转换效率分别为0.55%和1.23%,TCTPA结构中引入氰基后使其光伏性能显著提高。原子力显微镜观察膜表面形态发现,TCTPA具有更好的有序性,更易发生取向,这可能是其光伏性能较好的主要原因。     

溶胶-凝胶法合成Y_2MoO_6:Eu~(3+)荧光材料及其光致发光性质研究

采用溶胶-凝胶法合成了Y2MoO6:Eu3+红光发射荧光材料,利用X射线粉末衍射仪、场发射电子显微镜和荧光光谱仪对样品的相纯度、形貌、激发光谱和发射光谱进行了表征与分析。Y2MoO6:Eu3+材料中O2-→Mo6+的电荷迁移带,Eu3+离子的f-f跃迁以及相关的能量传递过程被归属和讨论。激发和发射光谱显示样品能够有效地被紫外光360nm和蓝光465nm激发,呈现Eu3+离子典型的红光发射(610nm),在白光发光二极管固态照明领域具有潜在的应用前景。     

Ca2SiO3Cl2∶Dy3+单一基质白光荧光粉的制备及发光特性

采用溶胶-凝胶法合成了发射白光的Ca2SiO3Cl2∶Dy3+荧光粉。利用XRD分析了荧光粉的晶体结构,其为四方晶系。在350nm近紫外光激发下,荧光粉呈白光发射,有两个主发射峰位分别于482和573nm,分别对应于Dy3+的4F9/2→6H15/2和4F9/2→6H13/2跃迁;监测573nm最强发射峰,激发光谱覆盖200～450nm,主激发峰位于350nm。研究结果表明保温时间的延长有利于发射强度的提高,伴随着Dy3+浓度的增大,发射光谱图中的两个主发射峰先增强后减弱,Dy3+的最佳浓度为2%(摩尔分数)。