基于红色TADF的低效率滚降暖白色有机电致发光器件

采用红色TADF染料4CzTPN-Ph与蓝色磷光染料Firpic作为发光染料,同时掺入高三线态双极性主体26DCzPPy中,制备了低效率滚降、结构简单的暖白色有机电致发光器件.器件最大电流效率为12. 5 cd/A,最大发光亮度为10 000 cd/m2,最大外量子效率为5. 6%.当发光亮度达到1 000 cd/m2时,器件的外量子效率滚降约10%.当发光亮度增至5 000 cd/m2时,外量子效率滚降仅约17%.低效率滚降主要源于发光层中量子阱结构的设计,将电子有效限制在发光层中,使激子复合区域进一步扩宽,降低了发光层中的激子浓度.     

在空穴传输层中掺杂F4-TCNQ提高绿色有机电致发光器件性能

研究了在空穴传输层2T-NATA中掺杂不同浓度的p型氧化剂F4-TCNQ制备高性能的绿色有机电致发光器件(OLED).F4-TCNQ在空穴传输层2T-NATA中的掺杂浓度为8%(质量百分比)时(驱动电压为22V),其亮度达到4256cd/m~2,同时与未掺杂的器件相比,其最大发光效率由2.9cd/A增大到3.4 cd/A.分析结果表明,OLED性能的改善主要归因于:首先,掺杂F4-TCNQ使得器件做到了欧姆接触,使消耗在ITO/空穴传输层界面的电压达到最小;其次,掺杂F4-TCNQ提高了载流子形成激子的几率,最终使器件性能得到了很大程度的改善.     

热活化延迟荧光器件中的发光磁效应

热活化延迟荧光(TADF)器件中,三线态激子可以吸收环境热量通过反向系间窜越(RISC)转化为单线态激子从而发出延迟荧光,可望实现100%的内量子效率.为揭示TADF器件中电致发光的微观机制,本文选取4CzTPN-Ph,2CzPN,PIC-TRZ2三种不同带隙的高效TADF材料制成有机发光器件,测量并分析器件的电致发光磁效应(MEL).研究发现,尽管这几种TADF器件具有增强发光的RISC过程,但它们的MEL曲线却表现出与不具有RISC过程的普通荧光器件相似的线型,这是由于外加磁场只影响极化子对间的超精细相互作用,而并不影响激子间的系间窜越与RISC过程.但是,这些TADF器件的磁效应幅度却会随注入电流的增加而变强,表现出与普通荧光器件相反的结果,电流对三线态激子的形成速率kt和单线态激子的形成速率ks的相对影响(kt/ks)被用来解释了这一反常结果.     

复合电子传输层结构非掺杂的蓝色有机荧光电致发光器件

采用TPBi/Alq3作为复合电子传输层,制备了发光层非掺杂结构的蓝色有机荧光电致发光器件.器件的最大电流效率为3.0 cd/A,对应的发光亮度为6 178 cd/m2,发光色坐标位于(0.167,0.161).器件的最大发光亮度为14 240 cd/m2.电压从6 V增加到14 V过程中,器件的色坐标变化量ΔCIExy仅为(0.001,0.002).通过插入的激子探测层研究发现,器件的激子形成区域主要位于DOPPP/TPBi界面处.     

基于 In$_{{\bf 1}-x}$Ga$_{x}$P 梯度合金核无镉量子点的制备及 LED 应用

低毒性磷化铟量子点(indium phosphide quantum dot, InP QD)作为最有可能取代有毒重金属镉基量子点的材料, 已经在下一代商业显示和照明领域中显示出巨大潜力. 然而, 合成具有高荧光量子产率(photoluminescence quantum yield, PL QY)的InP QD 仍然具有挑战性. 因此, 提出了以乙酰丙酮镓作为镓源, 在高温下通过乙酰丙酮基对表面配体的活化作用, 生成具有梯度合金核的 In$_{1-x}$Ga$_{x}$P/ZnSe/ZnS 量子点, 有效解决了原有的 InP 与 ZnSe 之间晶格失配的问题; 同时减少核壳界面缺陷, 使量子点的荧光量子产率高达 82%, 所制备量子点发光二极管(quantum dot light-emitting diode, QLED)的外量子效率(external quantum efficiency, EQE)达到 3.1%. 相比传统的 InP/ZnSe/ZnS 结构量子点, In$_{1-x}$Ga$_{x}$P/ZnSe/ZnS 量子点荧光量子产率提高了 25%, 器件的外量子效率提高了近一倍. 该方案为解决 InP 量子点荧光量子产率低、发光器件性能差等问题提供了新的思路.     

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.     

低效率滚降、色稳定的多发光层结构白色有机磷光电致发光器件

采用磷光染料Ir(piq)_3、Ir(ppy)_3和Firpic作为发光染料,制备了低效率滚降、色稳定的多发光层结构白色有机磷光电致发光器件(WOLED).器件的最大电流效率为9.3 cd/A,最大发光亮度为13 380 cd/m~2.当发光亮度增至5 000 cd/m~2时,器件的电流效率为8.7 cd/A,效率仅滚降7.5%.低效率滚降主要源于激子分布区域较宽并且激子被有效限制在发光层.发光亮度从1 144 cd/m~2增加至9 135 cd/m~2,其发光色坐标从(0.366,0.411)变化至(0.365,0.404),变化量仅为(0.001,0.006),为色坐标稳定的白光发射.     

聚合物双层结构实现稳定的白光发射

通过聚乙烯咔唑(PVK)和发绿光的9’9-二辛基芴(DOF)与硒芬(SeH)的共聚物(PFSeH)形成聚合物双层器件结构(ITO/PEDOT/PVK/PFSeH/Ba/A l)实现白光发射.通过优化PVK和PFSeH各层的厚度,得到了光谱稳定的白光发射.在电压为13V时该器件的最大发光效率为0.51 cd/A,相应的亮度为750 cd/m2和色坐标C IE1931为(0.32,0.32).在10~18 V的电压范围内双层器件的白光发射光谱稳定不变.双层器件发白光的原因是由于PVK层的蓝光发射和PFSeH层的绿光发射及PFSeH与PVK双层界面间形成基激复合物的红光发射.     

利用CuI掺杂NPB结构增强有机磷光电致发光器件的空穴注入

增强空穴注入能力是提高有机电致发光器件(OLEDs)光电性能的一个重要因素.采用碱金属化合物Cu I掺杂NPB结构作为器件的空穴注入层,制备了空穴注入能力增强的有机磷光器件.当发光亮度为1 000 cd/m2时,器件的驱动电压为6. 44 V,相比于参考器件降低了约2. 11 V;器件的最大功率效率为7. 7 lm/W,相比于参考器件提高了约71%;器件的最大亮度达到41 570 cd/m2.上述实验结果表明,优化的Cu I:NPB结构有效促进了器件的空穴注入和传输能力,从而降低了驱动电压,提高了发光亮度,改善了功率效率.     

能量传输对基于4CzTPN-Ph发光器件磁效应的调控

把三重态激子(T_1)与单重态激子(S_1)能量接近的典型热辅助延迟荧光材料4CzTPN-Ph作为掺杂客体,以具有不同T_1能量的材料分别作为掺杂主体、空穴传输层和电子传输层,制备了一系列基于4CzTPN-Ph掺杂的有机发光二极管,并测量了这些器件在室温下的磁电致发光效应(Magneto-Electroluminescence, MEL)和磁电导效应(Magneto-Conductance, MC),以及器件随温度变化的MEL和MC.实验发现:室温下,当空穴传输层、电子传输层和掺杂主体分别选用T_1能量高低不同的材料时,各器件的MEL和MC在低磁场范围(|B|20 mT)分别呈现出不同变化规律的线型,具体表现为当器件各功能层同时都选用较高T_1能量的材料时,器件MEL的幅度在低磁场范围内表现出随注入电流的减小而变小的反常行为,并出现了由正到负的转变, MC曲线则表现出符号为负且其幅度随磁场的增加而变大的RISC属性;而当器件的空穴传输层、电子传输层或掺杂主体材料的三重态能量较低时, MEL和MC表现出减弱的RISC过程;并且,当电子传输层或掺杂主体选用三重态能量与4CzTPN-Ph接近的Alq_3时, MEL和MC直接表现出类似未掺杂的Alq_3荧光器件的线型.分析器件的能量传输过程可知, T_1能量高低不同的空穴传输层、电子传输层或掺杂主体材料对4CzTPN-Ph三重态能量的束缚能力不同,造成各器件中T_1激子不同的传输通道和能量损失,从而使各器件在低磁场范围出现了不同的MEL和MC线型.本研究不仅丰富了能量传输对4CzTPN-Ph发光器件内部机制的认识,同时也对TADF器件中三重态激子的可控应用提供了一定的理论参考.     

DCJTB掺杂浓度对有机电致白光器件性能的影响

通过改变红色荧光材料DCJTB的掺杂浓度设计了四个不同结构的器件,当DCJTB的掺杂浓度为0.8%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,即使载流子的传输能力最优,又有效地抑制了器件的荧光淬灭效应,提高了器件的性能,器件的最大亮度为8 898 cd/cm2,最大效率为1.7 cd/A。     

苯并噻唑取代咔唑衍生物的电致发光性能

设计并合成了两个苯并噻唑取代咔唑衍生物:3-苯并噻唑基-N-苯基咔唑(BPCz)和3-苯并噻唑基-N-萘基咔唑(BNCz).BPCz和BNCz固体薄膜光致发光光谱峰值分别位于418,426 nm.循环伏安法中测得二者的LUMO轨道能级分别为3.64,3.59 eV.以BPCz和BNCz为发光层制作了结构为ITO/NPB/BPCz or BNCz/TP-BI/Alq3/LiF/Al的器件,BPCz和BNCz器件的发光峰值分别为429,435 nm,14 V直流电压驱动时,BPCz和BNCz器件的发光亮度分别为918,1495 cd.m-2.当电流密度为20 mA.cm-2时,BPCz和BNCz器件的量子效率分别为0.73%,1.35%,电流效率分别为0.95,1.56 cd.A-1,流明效率分别为0.32,0.55 lm.W-1.     

利用发光磁效应分析高温环境对OLED中激子演化的影响

本文制备了基于红荧烯(Rubrene)材料的有机发光二极管(OLED),并利用磁电致发光效应(MEL)分析了高温环境对器件中激子演化的影响.器件的MEL在高、低外加磁场范围内的线型特征表明,室温下激子的演化以单重态激子分裂(STT)过程为主,而在420 K环境温度下,器件的STT过程减弱,但出现了系间窜越(ISC)这一激子演化过程.结合器件的表面形貌、发光-电流特性、电流效率和光谱,我们认为高温环境导致Rubrene薄膜中产生了大量的结构缺陷,限制了器件内部极化子对和激子的扩散,提高了单重态和三重态极化子对间的转换效率,从而导致高温环境下出现不利于内量子效率的ISC过程.但缺陷对激子的俘获作用会抑制单重态激子向三重态激子的转换,导致STT过程在高温环境下减弱,从而提升器件的内量子效率.本研究不仅有利于理解高温环境对Rubrene型OLED器件中激子演化过程的影响,还提供了一种利用有机发光磁效应无损探测器件发光层结构改变的技术方案.     

量子点层厚度对量子点发光二极管发光特性的影响

采用湿法旋涂技术制备量子点发光二极管器件(QD-LEDs)。PEDOT作为空穴注入层,TFB作为空穴传输层,量子点作为发光层,采用无机二氧化钛(TiO2)作为电子传输层,在相同的工艺条件下调节量子点层旋涂转速(800~1 100r/min),制备不同厚度的量子点发光二极管发光器件(QD-LEDs)。实验结果表明,当量子点层的旋涂转速为900r/min时,此时的量子点层厚度为30nm,所制备的量子点发光二极管器件(QD-LEDs)的发光性能最好,开启电压最低,只有5.5V。     

全激基复合物发光实现结构简单、光谱稳定白色有机电致发光器件

利用电子传输型受体分子PO-T2T分别与空穴传输型给体分子mCP、TAPC实现蓝光混合型激基复合物及红光界面型激基复合物的构建,并通过调节给体TAPC薄层位置制备了无需发光染料、结构简单、光谱稳定的高效白色有机电致发光器件.器件的发光亮度超过14000 cd/m2,最大电流效率、外量子效率分别为17.7 cd/A、6....     

基于DSA-Ph高效率色稳定的蓝色荧光有机电致发光器件

采用蓝色荧光有机染料DSA-Ph作为客体材料,将其掺入主体材料BUBH-3中,制备了高效率色稳定的单发光层掺杂结构的蓝色有机荧光器件.当DSA-Ph掺杂质量比为3 wt.%时,器件的最大电流效率4.17 cd/A,对应色坐标为(0.161,0.286),亮度为5 038 cd/m2.当电压为14 V时,器件的最大亮度为16 160 cd/m2.另外,亮度从907 cd/m2增加到14 680 cd/m2过程中,其色坐标从(0.163,0.287)到(0.159,0.281),变化量ΔCIExy仅为(0.004,0.006).     

9,9’-bianthrancene为发光层的蓝色OLED的研究

报导了蓝色有机电致发光材料9,9'-联二蒽(9,9'-bianthracene,简称BA)作为发光层,研制了结构为ITO/PVK:TPD/BA/Alq3/Al的蓝色有机发光器件.对该器件的发光及电学性能进行了研究.启亮电压约为12 V,在24 V外加电压下亮度达到最大值2 433 cd/m2.     

喷墨打印制备全氟化离聚物掺杂空穴注入层有机发光二极管阵列

为了提升印刷器件的性能,从印刷OLED显示像素制备的需求角度出发,采用喷墨打印工艺在像素坑中精准沉积含全氟化离子交联聚合物掺杂的空穴注入层PEDOT∶PSS∶PFI来提高空穴注入效率,而后在其上蒸镀其他功能层得到OLED像素阵列器件。与喷墨打印制备的PEDOT∶PSS空穴注入层器件对比发现,含全氟化离子交联聚合物掺杂空穴注入层的器件具有较好的发光均匀性,器件最大亮度达到4 325 cd/m²,最大电流效率达到5.5 cd/A。研究结果为多层印刷OLED显示器件的制备积累经验。     

半导体纳米材料CdSe/ZnS在显示器件中的应用

以半导体纳米材料CdSe/ZnS作为发光层, ZnO作为电子传输层, 用Al和氧化铟锡（ITO）分别作为两极材料, 采用旋涂和真空蒸镀膜技术制备半导体发光二极管, 并对其光学性质进行表征. 结果表明: 该器件发射黄光, 峰位为575 nm, 半峰宽30 nm, 最大发光强度2 000 cd/m²; 在较高的电流密度下, 该器件的电致发光效率无
明显衰减; 当半导体纳米材料CdSe/ZnS及ZnO分别作为发光层和电子传输层时, 可制备具有高电流密度且稳定的发光二极管主体材料.     

量子点层厚度对量子点发光二极管发光特性的影响简

采用湿法旋涂技术制备量子点发光二极管器件（QD-LEDs）。PEDOT作为空穴注入层,TFB作为空穴传输层,量子点作为发光层,采用无机二氧化钛（TiO2）作为电子传输层,在相同的工艺条件下调节量子点层旋涂转速（800～1100 r/min）,制备不同厚度的量子点发光二极管发光器件（QD-LEDs）。实验结果表明,当量子点层的旋涂转速为900 r/min时,此时的量子点层厚度为30 nm,所制备的量子点发光二极管器件（QD-LEDs）的发光性能最好,开启电压最低,只有5．5 V。