有机电致发光器件的热传导特性研究

采用简化热阻模型和一维稳态有内热源的热传导方程,对有机电致发光(OLED)器件的热传导特性进行了研究.为了改善OLED器件的性能,设计并实现了一种新型结构的OLED器件.在给定OLED器件的结构、输入功率、对流换热和热物性参数等因素情况下,推导得出OLED器件运行时温度升高与输入功率,基片及各功能层薄膜的热导系数、厚度、面积等之间的关系式,建立了OLED器件内部的温度分布关系.研究结果表明,器件内的有机层和基底的传热性能是影响器件温度分布的重要因素,在功率密度为1.167×104W/m2、外界温度为300 K时,OLED器件在发光层AlQ3中可获得最高温度,其温度值比环境温度高29 K.在研发OLED器件过程中,要提高OLED器件的热稳定性,改善焦耳热效应对OLED器件性能的影响,则需要选用热物性较好的OLED有机材料,使有机层与导热性能良好的电极保持良好接触.通过实验研究,验证了理论分析的正确性.在相同的输入功率情况下,对自制备的若干Al阴极厚度不同的OLED器件进行了比较分析,验证了理论模型的有效性.研究结果对于OLED研发具有重要的价值.     

纳米晶体三氧化钨的电变色研究

报道了一种结合泡沫形成和热处理技术制备纳米晶体三氧化钨的新方法。经X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对WO3的结构和表面形貌的表征证实,WO3呈正交结构,并形成由30~40 nm的纳米颗粒组成的晶体簇。以浸涂的方法将WO3修饰在ITO导电玻璃上制备成电极,电化学测量表明由该方法制备的WO3具有很好的电变色可逆性和很快的响应特性。     

ZnO 空穴缓冲层对OLED 性能的影响

本文利用无机材料ZnO作为空穴缓冲层,制备了结构为ITO/ZnO/NPB/Alq3/Al的有机电致发光器件。用计算机控制的KEITHLEY2400-PR655系统测量器件的电压-电流-亮度特性。研究结果表明,当ZnO薄膜的厚度为2 nm时,器件的电流效率可达1.65 cd/A,最大亮度为3 449 cd/m2;而没有加入缓冲层的同类器件,最大亮度仅为869.7 cd/m2,最大电流效率为0.46 cd/A。由此可以看出,加入ZnO空穴缓冲层后,最大亮度提高3.97倍,最大电流效率提高3.59倍。分析认为适当厚度的ZnO薄膜降低了发光层空穴的浓度,提高了电子和空穴的复合率,从而降低了电流密度,提高了器件的电流效率,改善了器件性能。     

IWO缓冲层对MOCVD-ZnO:B薄膜性能的影响研究

金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术生长的绒面ZnO透明导电(ZnO-TCO)薄膜应用于Si基薄膜太阳电池上能够形成"陷光结构",以提高薄膜太阳电池效率和稳定性。本文将电子束反应蒸发技术生长的掺W的In2O3(In2O3:W,(IWO)薄膜作为缓冲层,应用于MOCVD-ZnO:B薄膜与玻璃之间,可促进ZnO:B薄膜的生长,并且有效提升薄膜的光散射特性。当IWO缓冲层厚度为20nm时,获得的IWO/ZnO:B薄膜的电阻率为2.07×10-3Ω.cm,迁移率为20.9cm2.V-1.s-1,载流子浓度为1.44×1020 cm-3;同时,薄膜具有的透过率大于85%,且在550nm处绒度较ZnO:B薄膜提高了约9.5%,在800nm处绒度较ZnO:B薄膜提高了约4.5%。     

基于表面等离子体增强的聚合物太阳能电池研究

为有效地提高聚合物电池器件的光吸收和电荷收集,进而提高整体器件效率,采用氧化钼(MoO3)/银纳米粒子(Ag NPs)/氧化钼作为复合阳极缓冲层,制备了反型聚合物太阳能电池,并研究了在缓冲层中加入金属纳米颗粒对器件性能的影响.实验结果表明,在MoO3缓冲层中加入1 nm的Ag时,器件的短路电流密度和光电转换效率都得到了提高,短路电流密度从9.54 mA/cm2增加到12.83 mA/cm2,效率从2.14％提高到3.23％.Ag纳米颗粒的表面等离子体共振作用,有效地提高了器件的光吸收和电荷收集,提高了整体器件效率.     

提高有机发光二极管性能的互掺过渡层

研究互掺过渡层对有机电致发光器件性能的影响。在有机发光二极管（OLED）的电子传输层（ETL）与空穴传输层（HTL）、空穴传输层与空穴注入缓冲层之间,加入由这两层材料组成的浓度渐变互掺过渡层,它消除有机层间的界面,减少有机层间的缺陷,且与没有过渡层的器件相比,器件性能明显提高。     

利用双发光层结构提高N-BDAVBi掺杂器件的效率

制备了基于N-BDAVBi的高效率双发光层蓝色有机电致发光器件(OLED),器件中将蓝色荧光染料NBDAVBi作为客体发光材料分别掺入主体材料TCTA和TPBi中,器件结构为ITO/m-MTDATA(40 nm)/NPB(10nm)/TCTA:N-BDAVBi(15 nm)/TPBi:N-BDAVBi(15 nm)/TPBi(30 nm)/LiF(0.6 nm)/Al(150 nm),最大电流效率达到8.44 cd/A,CIE色坐标为(0.176,0.314),并且在12 V的电压下,亮度最大达到11 860 cd/m2,分别是单发光层结构器件的1.85倍和1.2倍.器件性能提高主要归因于双发光层扩大了载流子复合区域,主客体间的Forster能量转移.     

导电聚合物作为连接层的叠层电致发光器件

有机电致发光器件(OLED)因具有全固态、主动发光、高色域、视角宽、非常轻薄和可折叠卷曲等优点,被认为是可取代液晶显示的技术之一.但是,由于这种器件使用的有机材料很容易与空气中的水和氧气发生反应,并且其玻璃化温度比较低,导致器件稳定性和效率比较低.因此通过某种方式提高器件的电流效率、减少器件的发热功耗,降低器件的运行电流,具有非常重要的意义.叠层(Stacked)器件结构技术是实现低电流、高效率OLED的一种有效途径.但是,如何利用简单的方法制作高效的叠层器件连接层,使电流高效地通过器件,是研制这种器件的重要挑战.本文利用PEDOT:PSS作为器件连接层,成功制备出结构为ITO/PEDOT:PSS (15 nm)/PFO(80 nm)/PEDOT:PSS (40 nm)/PFO (80 nm)/Al (70 nm)的叠层有机电致发光器件.通过研究叠层器件的电流-电压特性、电压-亮度特性和电流-效率特性发现,在未做任何特别优化的条件下,该叠层器件的启亮电压为12.3 V,启亮电流为1.39μA.电流效率(3.97 cd/A)是单层对比器件电流效率的8倍.更为重要的是,这种PEDOT:PSS新型叠层器件连接层既不需要高温蒸发镀膜也不需要掺杂.该方法既简化了Stacked叠层器件连接单元的制备工艺,避免了高温蒸镀对器件膜层的损伤,又克服了现有掺杂工艺原子散射对器件性能破坏的难题.同时,本文对PEDOT:PSS作为叠层有机电致发光器件连接层的物理机制进行了探讨.     

氯化钠作为阴极缓冲层的有机电致发光器件

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diodes,OLED)具有驱动电压低、亮度和电流效率高、响应时间快、易实现大面积柔性等突出优点,在显示和照明等领域有广阔的应用前景.但是,由于这种二极管价格高昂,严重影响了其市场化的步伐.本研究使用价格便宜的氯化钠(NaCl)薄膜作为OLED器件的阴极缓冲层,以ITO玻璃为衬底,制作了结构为ITO/NPB(60?nm)/Alq3(50?nm)/NaCl(xnm)/Al(100?nm)的器件,其中x=0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5?nm.通过分析器件亮度-电压-电流特性,详细研究了NaCl薄膜厚度变化对OLED性能的影响.在器件阴极和Alq3之间加入一层NaCl薄膜后,J-V特性曲线明显向左移动,器件的开启电压明显下降.并且,随着NaCl薄膜的厚度逐渐增加,在0–2.0?nm范围,器件的开启电压随着厚度的增加而明显降低.当NaCl薄膜的厚度为2.0?nm时,器件的开启电压最低.NaCl薄膜的厚度超过2.5?nm时,随着NaCl薄膜厚度的增加,器件的开启电压也缓慢增加.但是,即使NaCl薄膜的厚度增加到3.5?nm,器件的开启电压还是远低于没有插入NaCl薄膜器件的开启电压.当插入NaCl薄膜的厚度小于2.5?nm时,器件的电流效率远大于没有NaCl薄膜的器件.同时,结合载流子隧穿方程,深入分析了相关的物理机制.本研究为降低OLED生产成本开辟了一条新的途径.     

WO3电致变色薄膜的研究进展

三氧化钨(WO3)是经典的无机电致变色材料,具有光调制幅度(变色范围)大、稳定性好、价格低廉的优点.WO3薄膜自被发现具有电致变色性质以来,在智能窗、汽车后视镜、显示器等应用的研究十分广泛,是最具有应用前景的无机电致变色材料.本文介绍WO3电致变色薄膜的变色原理,以及从溶胶-凝胶(sol-gel)制备方法和原材料改进(...     

ITO表面处理对有机电致发光器件光电特性的影响

分别采用超声波清洗、O2 Plasma、UV-ozone方法对ITO的表面进行处理,用原子力显微镜(AFM)观测了处理后ITO的表面形貌,并用经上述方法处理的ITO制作了结构为ITO/NPB/Alq3/Al的电致发光器件,比较了这些方法对器件性能的影响.结果表明,这些方法可以改变ITO的表面化学成分及结构,大幅度地提高器件的亮度、寿命和稳定性,尤其是氧离子轰击最为有效.     

基于CBP掺杂DPIHQZn的有机电致黄光器件

采用锌金属配合物DPIHQZn((E)-2-(4-(4,5-diphenyl-1H-imidazol-2-yl)styryl)quinolin-Zinc),将其掺杂到CBP中作为黄光发射层,制备了黄色有机电致发光器件(OLED),器件结构:ITO/2T-NATA(20 nm)/CBP:x wt.%DPIHQZn(30 nm)/Alq3(40 nm)/LiF(0.5 nm)/Al,研究了4种不同掺杂浓度(x=5,10,15,20)对黄光器件性能的影响,利用黄光发射层中主体材料与客体材料之间能量转移特性,得到了性能较好的有机电致黄光器件.在相同条件下,当掺杂浓度为15%时,其性能在4组器件中达到最佳,在驱动电压为14 V时呈黄光发射,器件最大亮度达到4 261 cd/m2,最大电流效率为0.84 cd/A,器件的色坐标稳定.     

Near infrared electrochromic variable optical attenuator based on ruthenium complex and polycrystalline tungsten oxide

A near infrared （NIR） electrochromic attenuator based on a dinuclear ruthenium complex and polycrystalline tungsten oxide was fabricated and characterized. The results show that the use of the NIR-absorbing ruthenium complex as a counter electrode material can improve the device performance. By replacing the visible electrochromic ferrocene with the NIR-absorbing ruthenium complex, the optical attenuation at 1550 nm was enhanced from 19.1 to 30.0 dB and color efficiency also increased from 29.2 to 121.2 cm^2/C.     

适用于测量沉积物pH的金属氧化物微电极

用改进的高温熔融碳酸盐法制备了铱和钨氧化物pH微电极,表征了金属氧化物电极的各项性能.所制备电极对pH有较好的线性响应,斜率在40～60 mV/pH ,接近理想能斯特响应.实验表明,铱氧化物微电极在长时间工作稳定性方面优于钨氧化物微电极,90%响应时间为5 s.铱氧化物微电极受盐度和氧气浓度影响很小,且经Nafion修饰后不受沉积物间隙水中还原性S2-的影响.把铱氧化物微电极应用于测量厦门西海域和九龙江河口的沉积物pH垂直剖面,发现pH在沉积物有氧和无氧深度界面(4～5 mm)达到最小,20 mm以深趋于稳定,符合沉积物生物地球化学规律.     

基于苝的非掺杂荧光白色有机电致发光器件

采用两种经典传统荧光材料作为发光层,制备了非掺杂白色有机电致发光器件(WOLEDs).在器件中两层苝(perylene)以薄层的方式分别置于双极性主体材料CBP(4,4’-di (N-carbazole)biphyenyl)两侧作为蓝光发射体,一层超薄的红荧烯(rubrene)插入CBP中作为橙光发射体.通过改变rubrene在CBP中的插入位置获得了高效率白色荧光器件,最高电流效率为6.6 cd/A(外量子效率为2.6%),最高亮度为18 480 cd/m²,且其中一种器件在200 mA/cm²的高电流密度下,CIE(commission internationale de l’eclairage)色坐标可达理想白光平衡点(0.33,0.33).     

深蓝色OLED材料均三嗪衍生物的合成与表征

简要本文合成了三种均三嗪衍生物TPTPA、TITPA和TCTPA，并利用其在电学和光学特性，将其作为发光/电子传输层材料制作有机电致发光器件(OLEDs). 其中，TCTPA具有比TPTPA和TITPA更高的荧光量子产率(PL). 从TPTPA到TCTPA其最低未占据轨道能级(LUMO)逐渐减少，这说明了TCTPA由于其共轭结构的增大，具有更高的电子迁移率. 以TCTPA作为发光/电子传输层的无掺杂OLED器件，在20V时亮度达到最大值2 612 cd/m2，其最大亮度效率和最大功率效率分别为1.72 cd/A 和1.35 lm/W. 将Ir(PPy)3、PVK、PBD等化合物，分别掺杂到以TCTPA为发光/电子传输层的OLED器件中，均展示出比无掺杂器件更高的亮度及效率.     

基于N-BDAVBi的非掺杂高效蓝色OLEDs

采用真空蒸镀方法,制备了以N-BDAVBi为发光层的高效率非掺杂蓝色有机电致发光器件,器件的结构为ITO/2T-NATA(40 nm)/NPB( 10 nm)/N-BDAVBi( (3+d) nm)/ADN(7 nm)/N-BDAVBi( (3+d) nm)/ADN (7 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF(0....     

氧化钨纳米线薄膜的制备和分析

报道了采用热蒸发方法制备氧化钨纳米线薄膜的实验．结果表明：改变蒸发源温度和衬底温度，氧化钨纳米线的生长存在一定的规律性．即随着蒸发源温度的升高，氧化钨纳米线的直径逐渐增加，且直径的增长速度比高度的增长速度快；随着衬底温度的升高，氧化钨纳米线的高度也逐渐增加，高度的增长速度比直径的增长速度快．     

氧化锆晶型对负载钨催化剂结构和表面酸性的影响

运用BET、XRD、FT-Raman以及微量吸附量热手段对3种ZrO2及其前体Zr(OH)4上负载钨催化剂进行表征.结果表明原料和制备条件对ZrO2的结构有显著影响.钨物种可使浸渍在其上的Zr(OH)4转变为四方晶型ZrO2;但较难使浸渍在其上的ZrO2发生晶型转变.该催化剂表面酸位的形成不仅与ZrO2的晶型有关,也与表面WOx以及WOx与ZrO2的协同作用有关.催化剂上强酸位可因残留的Na+离子所毒化阻抑,但少量Y3+离子对表面酸性无明显影响.