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。     

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.     

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.     

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)。     

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.     

一种新型宽发射材料的合成及其光电性能研究

以2-噻吩甲醛、苯胺及方酸为原料合成了一种新型含噻吩基方酸菁衍生物的宽发射有机电致发光材料——1,3-二(苯基噻吩氨基)方酸(SQ),通过核磁共振、红外光谱和元素分析确定其分子结构。并研究了其光物理性能。研究发现,SQ薄膜的发射光谱位于517nm,半峰宽105nm。将其作为发射材料首次制备了结构为ITO/MoO3(3nm)/NPB(20nm)/SQ(15nm)/TPBi(27nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)的发光器件,得到了峰位在520nm,半峰宽为132nm的宽发射光谱。利用其宽发射特性,进一步设计白光器件,其结构为ITO/MoO3(3nm)/CBP(23nm)/TPBi∶SQ(5%,15nm)/TPBi(27nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),此器件启亮电压为5V,最大亮度为124cd/m~2(at 13V),最大电流效率为0.12cd/A,CIE为(0.30,0.33)。结果表明,通过在TPBi主体材料中掺杂SQ,利用主客体材料之间发生能量不完全传递,可实现色饱和度好的白光发射。     

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。     

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.     

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。     

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。     

基于Alq3及蒽类衍生物的微腔顶发射有机发光器件

制做了具有微腔结构的绿色和蓝色有机顶发射电致发光器件.利用Alqs和TBADN:3%DSAPh材料为发光层,Ag为阳极反射层,ITO为腔长调节层,Al/Ag为半透明阴极,电极的透射率在30%左右.通过改变ITO层的厚度,Alq3器件得到了不同颜色的发光光谱,实现了对光谱的调节作用;TBADN:3%DSAPh器件获得了纯度较高的蓝色发光光谱,色坐标为(0.141,0.049),半高宽为17nm发光光谱,实现了窄带发射.文章对微腔顶发射器件的发射强度和发光光谱半高宽的结果进行了分析.     

基于一种高效空穴传输材料的有机电致发光器件研究

开发了一种新型的空穴传输材料H40,以其制成的器件(ITO/H40/Alq3/LiFAl)最高发光强度达到10300cd/m2;未经封装的另一种器件(ITO/H40\Alq3\MgAg),发光强度由150cd/m2衰减到50cd/m2的时间达到1h.与传统的空穴传输材料TPD相比,H40制成的器件具有更好的热稳定性,器件的工作寿命也长得多.同时发现通过适量的掺杂能够调节器件的发光颜色.     

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。     

硫杂芴-三苯胺树枝形分子的合成与电致发光特性研究

选择硫杂芴为π-中心、三苯胺为"枝",合成了新型硫杂芴-三苯胺树枝形分子-2,8-双-[4-三苯胺乙烯基-4',4"-二(三苯胺乙烯基)]硫杂芴(简称STG2),进行了核磁共振谱和质谱表征.以硫芴-三苯胺树枝形分子(简称ST-G2)为发光层,制备了结构为ITO/TCTA/ST-G2/BCP/Mg:Ag的3层发光器件,测试了器件的电致发光性能.该器件在6V开启,12V电压下亮度和效率接近1000cd/m2和0.21m/W.     

Low Temperature DC Sputtering Deposition on Indium-Tin Oxide Film and Its Application to Inverted Top-emitting Organic Light-emitting Diodes

Indium tin oxide （ITO） ultrathin films were prepared on glass substrate by DC （direct current） magnetron sputtering technique with the assistance of H2O vapor to avoid potential surface damage. The film properties were characterized by X-ray diffraction （XRD） technique, four-point probe method and spectrophotometer. The results show that the deposited ITO film with introduced H2O during sputtering process was almost amorphous. The average visible light transmission of 100 nm ITO film was around 85% and square resistivity was below 80 Ω/square. The film was used as the transparent anode to fabricate an inverted top-emitting organic light-emitting diodes （IT-OLEDs） with the structure of glass substrate/Alq3 （40 nm）/NPB （15 nm）/CuPc （x nm）/ITO anode （100 nm）, where the film thickness of CuPc was optimized. It was found that the luminance of this IT-OLEDs was improved from 25 cd/m^2 to more than 527 cd/m^2 by increasing the thickness of CuPc, and luminance efficiency of 0.24 lm/W at 100 cd/m^2 was obtained, which indicated that the optimized thickness of CuPc layer was around 15 nm.     

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。     

以萘为π-中心的双芪类衍生物的电致发光特性研究

以自制的"D-π-D"对称型有机绿色发光分子1,4-双(4'-N,N-二甲基氨基苯乙烯基)萘(简称 BMABN)为发光层,在结构为ITO/NPB/BMABN/BCP/Mg∶Ag的器件中,研究了空穴阻挡层厚度对器件发光性能的影响.结果表明,空穴阻挡层的增厚使得器件的起亮电压有所增加,但器件的亮度、电流效率和稳定性显著增加.该器件在5V开启,18V电压下亮度和效率分别为2000cd/m2和0.4lm/W.