有机发光材料的电化学稳定性及其对器件稳定性的影响

有机发光器件（OLED）在平板显示和固体照明领域有着广阔的应用前景.过去的二十多年来,OLED的效率得到了大幅提升,但是器件的稳定性仍有待提高.在OLED器件中,通常认为载流子的传输涉及分子反复的氧化还原.因此,OLED材料的电化学性质是影响器件稳定性的重要因素.本文总结了近年来有关OLED材料电化学性质的研究进展,并重点探讨了材料的电化学稳定性与器件稳定性之间的关系.总结发现：（1）单极性材料的电化学不稳定性是导致器件衰减的本质原因之一;（2）双极性材料高度的电化学稳定性有助于提高器件的稳定性,但并不一定保证器件具有高稳定性;（3）有关材料分子结构的稳定性对器件稳定性的影响以及器件的本征衰变机制还有待深入研究.相信,对OLED发光材料稳定性和器件衰变机制的深入研究将有助于提高其他有机光电材料和器件的稳定性,从而推动有机电子学和相关产业的发展.     

小分子有机电致发光器件和材料的研究及应用

有机电致发光器件(OLED)是在电场作用下,以有机材料为活性发光层的器件.由于OLED具有亮度高、响应快、视角宽、工艺简单、可柔性等优点,在现代科学研究及技术应用中备受关注.其商业化应用,诸如平板显示(FPD)和固体照明(SSL)等,正在不断向前推进.本文综述了小分子OLED的各种器件结构和功能材料研究进展以及该领域存...     

有机发光二极管光取出技术进展

有机发光二极管(OLED)经过近30年的发展,在材料开发和器件结构设计上取得了丰富成果,OLED在显示,尤其高端智能手机上已经开始大规模商用。但在照明领域,由于器件效率、寿命以及成本的原因,产业还不够成熟。器件的光波导效应和表面等离子体基元效应使绝大部分光子产生非辐射耦合,并以热能的形式消耗掉,造成了内外量子效率巨大差距;是器件效率与寿命不佳的主要原因之一。因此在OLED照明器件中,通过光取出技术将这部分光耦合出来显得十分必要。本文首先介绍了有机发光二极管的光学分析方法,从射线光学模型分析OLED器件中光能辐射的四种模式以及光能损耗机理,然后结合近几年各科研机构研究成果和产业上一些代表性专利,从内光取出和外光取出两方面总结了相关光取出技术的研究进展。最后我们对光取出技术路线进行总结。     

溶液加工型自主体热活化延迟荧光材料的研究进展

十年来,作为第三代有机发光二极管(organic light-emitting diodes, OLED)发光材料的热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence, TADF)材料备受学术界和产业界的广泛关注. TADF分子由于单重态与三重态之间的能级差较小,当受到环境热激活时,三重态激子可以通过反系间窜越转化为单重态,从理论上讲,可以实现100%的激子利用率.这一特性使得OLED器件外量子效率显著提高.溶液加工法具有成本低、方法简单、材料利用率高、可大面积生产等优势,是柔性及印刷OLED器件制备工艺的理想候选.具有良好的电荷传输能力的主体材料能有效降低激子密度和促进能量高效传递.利用自主体TADF材料制备的溶液加工型器件能有效平衡载流子传输和提升器件性能,同时在使用过程中可避免相分离,保持薄膜的均匀性和提高器件的稳定性.本综述总结了溶液加工型自主体TADF材料的研究进展.首先介绍了TADF材料的基本原理和研究意义,强调了溶液加工型自主体TADF材料在显示器件和照明器件等方面的应用潜力.然后详细讨论了溶液加工型自主体TADF材料的不同分...     

抗菌医药左氧氟沙星在有机电致发光二极管中的应用

左氧氟沙星(LOFX)是一种知名的抗菌药物, 它的价格非常便宜, 且有成熟的合成和纯化技术. 本文中首次将LOFX作为一种蓝光发光材料和电子传输材料应用于有机电致发光器件(OLED)中. 通过热重分析、UVVis吸收光谱、发射光谱以及循环伏安曲线详细地表征了LOFX的热学及光物理特性. LOFX有高的分解温度,为327 ℃; HOMO、LUMO能级分别为-6.2 和-3.2 eV, 光学带隙为3.0 eV. 以LOFX作为客体材料, 掺杂在主体材料4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)中制备了蓝光OLED, 该器件的电致发光(EL)发射峰位于452 nm, 最大亮度为2315 cd·m^-2. 进一步, 选择8-羟基喹啉铝(Alq₃)作为参考材料, 分别以LOFX和Alq₃作为电子传输材料制备了结构相同的单载流子器件和绿色磷光OLED. 在相同的电压下, 以LOFX作为电子传输材料的单载流子器件的电流密度比以Alq₃作为电子传输材料的单载流子器件更高. 同时, 以LOFX作为电子传输材料的绿色磷光OLED获得更高的器件效率. 从这些EL性能可以看出, LOFX同时也是一很好的电子传输材料.     

基于四齿配体的蓝光d8金属配合物及其OLED应用的研究进展

用于有机发光二极管(OLED)的红光和绿光磷光金属配合物材料在稳定性和发光效率方面均已达到了目前产业化应用的要求,而蓝光磷光配合物则在稳定性方面无法达到应用条件。高能量的激发态以及d-d态引起的配合物分解是造成蓝光磷光OLED器件稳定性差的原因之一。采用四齿配体开发d~8金属配合物是同时提升配合物发光效率和稳定性的途径之一,有望在蓝光磷光材料和器件应用方面取得突破。本文总结了基于四齿配体的蓝光铂(Ⅱ)和钯(Ⅱ)配合物的研究进展,通过探讨配体结构对配合物光物理性质和稳定性的影响,为继续开发具有应用前景的蓝光金属配合物材料提供了指导性方向。     

应用表面等离激元提高有机发光器件效率的研究进展

表面等离激元（SPP）存在于金属和介质界面,是光场和金属表面自由电子相互作用而产生的电子集体振荡行为.一方面,由于在金属纳米颗粒表面会形成局域的SPP震荡（LSP）,可以调控金属表面附近分子的发光性质,因此,很多研究者尝试在有机电致发光器件（OLED）中引入金属纳米颗粒,利用LSP改善OLED器件性能;另一方面,在传统发光器件中,由于金属表面等离激元的波矢量和自由光波的波矢量不匹配,无法辐射成自由光波,最终只能以热能的形式耗散掉.通过改变金属表面形貌,如附加光栅结构等方法,使得SPP的能量能够耦合成自由光,从而提高发光器件的外量子效率.利用SPP来提高有机发光器件的效率,已经引起广泛的关注,本文着重综述以下两个方面的工作：一是采用金属纳米颗粒的LSP提高荧光分子辐射跃迁的几率,从而提升发光器件的内量子效率;二是利用有序或无序光栅结构使得SPP与自由光的波矢匹配来提高器件的耦合出光,从而提升外量子效率.     

不同电子传输层的蓝光有机电致发光器件的性能研究

自从Tang等^[1]首次报道多层有机电致发光器件（OLED）以来,其在亮度和效率上有了质的飞跃,表明器件的结构对提高发光亮度和发光效率起着至关重要的作用,单层器件虽然具有制作简单的优点,但却存在明显缺点：（1）复合发光区靠近金属电极,该处缺陷很多,非辐射复合几率大,导致器件效率降低;（2）由于两种载流子注入不平衡,载流子的复合几率较低,因而影响器件的发光效率,要使发光层中具有高的载流子辐射复合效率,两种载流子的注入及传输能力应相当,否则传输快的一方就会直接穿过发光层到达对电极被猝灭,平衡电子和空穴的注入与传输可通过在电极和发光层之间加入载流子输运层或限制层制作多层器件的途径来实现,基于上述考虑,我们以PPCP为发光层（PPCP是一种荧光效率较高的蓝光材料^[2-4],对其进行深入研究尚未见有文献报道＿,设计了4种不同电子传输层（ETL)的三层 结构的OLED,为研究电子传输层对器件性能的影响,我们还制备了不含电子传输层的双层器件,结果表明,通过选择合适的ETL,OLED的发光亮度及发光效率会有很大程度的改善。     

氧化石墨烯掺杂PEDOT:PSS作为空穴注入层对有机发光二极管发光性能的影响

研究了氧化石墨烯(GO)掺杂聚(3,4-亚乙二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸) (PEDOT:PSS)作为空穴注入层对有机发光二极管发光性能的影响. 在PEDOT:PSS水溶液中掺入GO, 经过湿法旋涂和退火成膜后, 不仅提高了空穴注入层的空穴注入能力和导电率, 透光率也得到了相应的提高, 从而使得有机发光二极管(OLED)器件的发光性能得到了提升. 通过优化GO掺杂量发现, 当GO掺杂量为0.8%(质量分数)时, 空穴注入层的透光率达到最大值(96.8%), 此时获得的OLED器件性能最佳, 其最大发光亮度和最大发光效率分别达到17939 cd·m^-2和3.74 cd·A^-1. 与PEDOT:PSS 作为空穴注入层的器件相比, 掺杂GO后器件的最大发光亮度和最大发光效率分别提高了46.6%和67.6%.     

有机电致发光器件中载流子传输与复合的调控

在典型的多异质结器件ITO/NPB/CBP：Ir（ppy）3/Bphen/Alq3/LiF/Al的基础上,利用有机半导体掺杂技术,设计制备了单异质结-单发光层器件、单异质结-p-i-n结构器件、单异质结-双发光层器件及无异质结-混合主体结构器件,并对其光电性能进行了研究和比较.其中,单异质结-p-i-n结构器件的最大功率效率为32.1lm/W,是参考器件的3.1倍,寿命是参考器件的15倍.无异质结-混合主体结构器件的最大功率效率为37.2lm/W,是参考器件的3.5倍,其寿命是参考器件的46倍.研究结果表明,通过对载流子传输层和发光层的优化设计,构建电子、空穴传输平衡的载流子传输层和发光层,减少或取消异质结界面仍可以实现对载流子传输和复合的有效调控,从而使器件的发光效率和寿命同时得到提高.本研究将为高性能OLED的设计提供实验基础.