电泵浦有机发光二极管衬底侧向辐射研究

有机发光二极管衬底侧向辐射光谱与正向辐射光谱相比,存在明显的窄化现象。研究影响器件侧向辐射光谱窄化的因素,进一步减小辐射光谱的线宽,可为电泵浦有机发光二极管激光辐射研究打下基础。本文研究了随有机发光二极管空穴传输层NPB厚度的变化,器件衬底侧向辐射光谱的半高宽、峰位以及偏振特性的变化情况。比较了有机发光二极管衬底边缘两侧蒸镀银膜与未蒸镀银膜时的衬底侧向辐射光谱。研究发现蒸镀银膜时有机发光二极管的衬底侧向辐射光谱半高宽变窄,并且当空穴传输层NPB的厚度为130 nm时,器件衬底侧向辐射光谱半高宽低至14 nm。说明器件衬底两侧存在银膜作为反射镜的情况下,衬底中侧向传播的光将受到光学谐振腔的作用。本文的研究结果为有机发光二极管辐射光谱的窄化和辐射光放大提供了一种新思路。

基于蓝光HLCT材料pCzAnN作敏化主体的单发光层白光有机发光二极管

有机发光二极管(Organic light-emitting diodes,OLEDs)作为照明和显示领域极其具有竞争力的技术,近年来备受关注。实现超简单、高效率、低滚降的白光OLEDs,对有机发光层材料的选择至关重要。杂化局部和电荷转移(Hybridized local and charge transfer,HLCT)材料的“热激子”通道可以将高能三线态激子窜跃至单线态,实现理论上100%的激子利用率,快速的反向系间窜跃可有效抑制三线态激子猝灭,从而降低器件效率滚降。基于此,本文首先通过电荷平衡策略优化器件结构,制备了基于HLCT材料pCzAnN的高效蓝光OLED。在此基础上,以pCzAnN作为传统荧光材料的敏化主体,通过不完全能量传递策略,实现了双色及三色白光OLEDs制备。制备的白光OLEDs最高显色指数达到90,最大外量子效率达到8.76%,且展现出较低效率滚降及良好的光谱稳定性。本研究对开发简单、高效率、低滚降白光OLEDs具有指导意义。

基于四配位铂配合物敏化多重共振热激活延迟荧光的窄发射蓝色溶液加工有机发光二极管

有机发光二极管(OLED)已经在智能手机方面获得了商业应用,由于目前规模生产的OLED采用蒸镀工艺,使其价格居高不下。为此,我们采用溶液加工方法,使用铂配合物作为敏化剂,多重共振热激活延迟荧光材料作为发光分子,实现了高效、高色纯度、低效率滚降的器件开发。磷光敏化剂的引入可使三线态激子高效转化为单线态激子。得益于磷光敏化剂较短的激子寿命,基于溶液加工的蓝色多重共振热激活延迟荧光器件不仅实现了13.2%的外量子效率,而且在1000 cd/m^(2)亮度下的效率滚降仅为25.8%。为了进一步抑制Dexter能量转移,我们采用具有外围位阻但发光核相同的分子作为客体,可使外量子效率提升至13.6%,并抑制光谱展宽。该研究为设计高色纯度、高效率的溶液加工器件提供了一个通用的策略。

基于BCPO发光材料近紫外有机发光二极管的电致发光效率与稳定性

近十年来,制备近紫外有机发光二极管成为有机电子学领域的研究热点之一.但是当器件的电致发光波长延伸到400 nm以下后,对器件中各功能层的材料选择提出了更高要求.本实验中,以宽带隙小分子材料BCPO(bis-4-(N-carbazolyl)phenyl)phenylphosphine oxide)为发光层,基于BCPO的发射光谱确定了电子传输材料和空穴传输材料,制备了电致发光峰位波长在384 nm附近的近紫外有机发光二极管.在最佳的器件结构下,器件的最大外量子效率达到2.98%,最大辐射功率达到38.2 mW/cm^(2).电致发光谱中波长在400 nm以下的近紫外光占比为57%.结果表明器件在恒压模式下展示了良好的稳定性,此外,对影响器件稳定性的多个关键因素给予了深入的分析.

基于超像素的硅基有机发光二极管微显示器

基于超像素技术,针对彩色硅基OLED(Organic Light Emitting Diode)微显示器,提出一种数字驱动策略,通过复用相邻像素信息,使单像素用于多个相邻像素成像,大幅提高显示分辨率.设计了一种数字驱动彩色OLEDoS(Organic Light Emitting Diode on Silicon)微显示器驱动电路,在120 Hz帧频的条件下,可实现256级灰度和4K显示分辨率,且电路面积和每秒数据传输量仅为传统驱动方式的50%.经测试验证,该驱动电路可实现的OLED像素平均电流范围为13.1 pA~3.74 nA,可满足微显示器近眼显示需求.

基于激基复合物主体的高效杂化白光有机发光二极管

在有机发光二极管(OLEDs)中,发光层中载流子的平衡以及激子分布区域的拓宽对于提高器件效率是至关重要的。本研究采用SiCzCz∶SiTrzCz2激基复合物(Exciplex)主体设计制备了基于热激活延迟荧光(TADF)材料DMAC-DPS和TDBA-SAF的低效率滚降蓝光发光器件,并以相同Exciplex为主体材料,通过引入红光磷光材料RD071和绿光磷光材料Ir(ppy)2(acac)构建了同一主体的三层发光结构,实现了高显色指数杂化白光OLEDs的设计。SiCzCz∶SiTrzCz2激基复合物作为主体材料不仅拓宽了激子分布区域,平衡了发光层中载流子传输,并通过与TADF/磷光发光材料三线态能级匹配,构建了级联式激子能量传递途径,从而有效地提高了激子利用率、降低了器件的效率滚降。通过优化器件结构,白光OLEDs实现了最高外量子效率(EQE)、电流效率(CE)、功率效率(PE)分别为23.0%、45.9 cd·A^(-1)和33.9 lm·W^(-1),器件具有较高的显色指数(CRI=87)、良好的光谱稳定性和低的效率滚降。本研究为高显色指数、低效率滚降的杂化TADF/磷光白光器件提供了一种新的设计方案。

白光有机发光二极管的研究进展

由于白光有机发光二极管(WOLED)具有效率高、亮度高、功耗低、视角广、响应速度快、主动发光、超薄超轻以及可柔性化等优异性能,并在显示和照明领域有广阔的应用前景,受到学者和业界的广泛重视而成为研究热点.本文首先介绍了实现WOLED的不同方法,然后从发光材料种类的角度,阐述了全荧光WOLED、全磷光WOLED、基于荧光/磷光杂化WOLED以及延迟荧光WOLED近年来的研究进展,并结合我们研究团队最近的工作详细地介绍了不同高性能WOLED的器件结构、设计思想、工作原理、物理机制以及发光过程;接着,简单介绍了柔性WOLED最近研究进展;最后探讨了WOLED目前存在的问题及其未来的发展趋势.

透明导电薄膜ZnO:Al(ZAO)的性能及其在有机发光二极管中的应用

研究了ZAO透明导电薄膜的微观组织结构、化学成分及其电学光学特性.结果表明,多晶ZAO薄膜呈柱状晶并具有(002)面择优取向, c轴晶格常数大于0.52000 nm;ZAO薄膜不同微区之问的成分不均匀导致了电学性能的不均匀; ZAO薄膜的电阻率和在可见光区的平均透射率分别为1.39×10-4 Ω·cm和80.8％.其透射率和吸收率曲线均具有明显的波动性,该波动性影响以ZAO为阳极的有机发光二极管的发射光谱,在5.38 A/m2电流密度下二极管的发光效率大于2 cd/A.

ZnS作为空穴缓冲层的新型有机发光二极管

采用磁控溅射方法在ITO表面沉积了不同厚度的ZnS超薄膜作为有机发光二极管(OLEDs)的缓冲层,使典型结构(ITO/TPD/Alq3/Al)的OLEDs的发光性能得到改善。ZnS缓冲层厚度对器件性能影响的实验结果表明,当ZnS缓冲层厚度为5nm时,器件电流密度提高了近2倍,亮度提高了2倍;当ZnS缓冲层厚度为10nm时,器件发光的电流效率提高18%,器件的性能得到改善。宽禁带的ZnS缓冲层对空穴从阳极到有机功能层的注入有阻碍作用,促进器件载流子平衡,提高了器件发光效率,改善了器件性能。

柔性有机发光二极管材料与器件研究进展

有机发光二极管(Organic Light Emitting Diodes,简称OLED)是全固态的薄膜发光器件。由于OLED的可柔性制备、低驱动电压、低功耗等优点,其在未来的可穿戴应用上具有广阔的发展前景。目前,小尺寸的OLED显示器已经实现商业化,大尺寸的OLED电视和照明也已有产品问世,但OLED器件的可穿戴应用尚处于探索期。综述了近年来基于可穿戴应用的柔性OLED材料及器件技术的研究进展,具体介绍了柔性基板材料、柔性薄膜晶体管材料、柔性OLED发光层技术、柔性薄膜封装材料与技术等方面的研究进展。此外,介绍了近几年来兴起的一些新型的柔性器件制备技术,如柔性纤维布基底技术、纤维状聚合物发光电化学池技术、对称平面层器件结构和狭缝涂布式印刷技术等。最后,对柔性OLED材料与器件技术的发展趋势进行了展望。

采用热处理方法提高MEH-PPV单层聚合物有机发光二极管发光性能的研究

对以MEH PPV为发光层的单层聚合物有机发光二极管 (OLED)器件在最佳条件下进行真空热处理 ,并用金相显微镜观察施加电压后器件的阴极表面形貌。发现处理后的器件阴极表面的气泡及黑斑明显减少。器件的发光性能显著提高。与未经处理的器件相比 ,最大相对发光强度提高了一个数量级、启亮电压降低了2 0V ,半寿命提高了 1 2 7倍。初步分析表明热处理方法提高器件发光性能的主要原因在于有效地减少了器件在工作过程中由于焦耳热产生的某些气体 ,从而减少阴极表面气泡及黑斑的出现 ,另一方面 ,热处理方法也增强了有机发光层与阴极接触界面的结合力 。

四(8-羟基喹啉)硼锂作为电子注入层的高效有机发光二极管

采用四(8-羟基喹啉)硼锂(LiBq_4)代替LiF作为电子注入材料,以金属铝作为阴极,制备了有机电致发光器件.器件采用N,N′-(α-萘基)-N,N′-苯基联苯二胺(NPB)作为空穴传输层,三(8-羟基喹啉)铝(Alq_3)作为电子传输层和发光层.采用LiBq4作为电子注入层,实验结果表明,器件的亮度、电流效率和起亮电压等性能均有改善,超过了采用LiF作为电子注入层的器件.器件性能的提升可以用电子注入增强和电荷平衡来解释.

微腔有机发光二极管

设计了由分布布拉格反射镜 (DBR)和金属反射镜面形成的微腔结构。利用 8-羟基喹啉铝 (Alq3)作为电子传输层兼作发光层 ,TPD作为空穴传导层 ,制成了有机发光二极管(OLED)和微腔有机发光二极管 (MOLED)。发现MOLED的光谱半宽比OLED的窄得多 ,而光密度则得到了增强。对腔长进行调节 ,MOLED光谱峰出现移动。实验结果与理论计算基本符合。

空穴注入层对微腔有机发光二极管光电性能的影响

有机发光二极管（OLED）因具有效率高、自发光、种类多样、能耗低、制造成本低、又轻又薄、发光谱域宽、无视角依赖性等一系列独特优点而引起广大科学家的极大关注。微腔可以窄化有机发光二极管出射光谱,提高有机发光二极管的色饱和度。以玻璃为衬底,金属Ag薄膜作为器件阳极金属反射镜,NPB为空穴载流子传输材料,Alq3为发光材料和电子载流子传输材料,Al膜作为器件阴极金属反射镜,制作了结构是衬底/Ag（15nm）/MoO3（xnm）/NPB（50nm）/Alq3（60nm）/Al（100nm）的A,B,C和D四种类型的微腔有机发光二极管,其中：A,x=4nm;B,x=7nm;C,x=10nm;D,x=13nm。在电压13V时,器件A,B,C,D的亮度分别达到928,1 369,2 550和2 035cd·m-2。在电流密度60mA·cm-2时,A,B,C,D器件的电流效率分别达到2.2,2.6,3.1和2.6cd·A-1。实验结果表明,在有机微腔发光二极管内部,电子为多数载流子,空穴是少数载流子。MnO3薄膜在4~10nm的厚度范围,能够极大地增强器件空穴的注入能力。并且,随着MnO3薄膜厚度的增加,空穴注入能力不断增大。

基于MEMS的波长可调谐微腔有机发光二极管的设计

利用MEMS空气腔在静电力作用下的变形 ,设计了一种波长可调谐的微腔电致有机发光二极管 通过外加电压 ,可调制发光中心波长 模拟计算了不同电压下的光谱特性 ,结果表明可以获得半宽度为 2 .14nm ,可调谐范围为 15 0nm的发光光谱

白光有机发光二极管的制备方法

有机发光二极管(OLEDs)以其制备工艺简单、成本低、发光颜色可在可见光区内任意调节、易于大面积制作和可制成柔性器件等优点,被认为是未来重要的显示技术之一,在照明光源领域也显示了诱人的应用前景。文章阐述了实现白光OLEDs的方法及其近期进展,并结合自身工作介绍了白光OLEDs的制备方法,最后对白光OLEDs目前存在的问题及其发展趋势进行了讨论。

温度和电压对双层有机发光二极管复合效率的影响

提出了双层有机电致发光二极管ITO PPV PBD Ca复合的理论模型。计算并讨论了温度和电压对其复合效率的影响 :在电压为 6～ 7 5V时 ,复合效率随温度变化出现两个峰值 ,但随着电压升高 ,两峰值相互靠拢 ,当电压达到 9V时 ,峰值位置重叠 ,我们认为这一现象除了浅缺陷能级和深缺陷能级贡献的结果以外 ,还由于复合区域发生变化引起的。

利用钆配合物调节激基复合物发光颜色的一种有机发光二极管

报道一种可用钆配合物[Gd(DBM)3bath]调节电致发光(EL)颜色的有机发光二极管(OLED)。该有机发光二极管是在空穴传输层(m-MTDATA)和电子传输层(TPB I)之间插入一薄层Gd(DBM)3bath。随着Gd(DBM)3bath厚度增加,二极管的发光颜色呈现出绿色(主峰525 nm)-黄色-橙色(主峰593 nm)变化。该二极管的电致发光主要来自界面激基复合物的发射而不是来自各有机功能层;而发光颜色的变化是由于两种激基复合物发射的相对强度的改变。

半导体量子点集成有机发光二极管的光光转换器进展

介绍的光光转换器是新型红外光-可见光转换器件,红外光产生的光生载流子直接注入有机发光二极管产生可见光。以半导体红外探测与有机发光器件单片集成的光光转换器,直接实现了红外光到可见光的集成转换,在红外凝视技术中有极大的应用潜力。综述了无机红外探测与有机发光的光-光转换器的研究进展。

基于Alq_3掺杂Bphen电子传输层的有机发光二极管

制备了结构为ITO/MoO_3(30 nm)/NPB(40 nm)/TCTA(10 nm)/CBP∶R-4B(8%)(30 nm)/电子传输层(40 nm)/Li F(1 nm)/Al(150 nm)的器件,其中R-4B为红色磷光染料,电子传输层分别采用Alq_3、Bphen∶Alq_3(x%)和Bphen,对3种不同电子传输层器件的发光性能进行了研究。结果表明:Bphen∶Alq_3(x%)作为电子传输层的器件与Alq_3或Bphen作为电子传输层的器件相比,亮度提高了约3.5倍,电流效率提高了1.1~2.5倍,效率滚降变得平缓。采用Bphen∶Alq_3作为电子传输层,不仅减小了电子在LUMO能级传输时的跳跃传输距离,而且在一定程度上抑制了Bphen的结晶,使器件的电子传输能力和效率滚降性能得到改善。