利用三线态激子提高有机/高分子发光器件的量子效率

有机 高分子电致发光器件 (O PLED)的发光效率远低于理论值 ,除器件结构有待优化之外 ,大部分三线态激子的能量没有得到利用是主要原因。近年来 ,利用三线态激子的发光来提高O PLED的发光效率取得了积极的进展。本文从利用三线态激子的发光机制入手 。

荧光染料和磷光染料激子形成截面的比较

为了比较单线态激子与三线态激子形成截面的大小,作者将荧光染料4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran(DCJTB)和磷光材料factris-(2-phenylpyridine)iridium[Ir(ppy)3]共掺杂在N-vinylcarbazole(PVK)中作为发光层,制作了多层有机电致发光器件。通过对其光致发光及电致发光特性的研究,计算出Ir(ppy)3激子的形成截面比DCJTB激子的形成截面大得多。

单线态裂分材料:从结构设计到器件应用

单线态裂分是通过一个自旋允许的过程,将一个单线态激子转变为两个三线态激子的过程.借助这一过程,可以将高能的光子转换成两个低能的三线态激子.如将单线态裂分材料应用于太阳能电池器件,有可能显著提升光电转化效率,突破Shockley-Queisser极限.近年来,单线态裂分材料的研究受到了广泛的关注,已经取得了重要的进展.本文回顾了单线态裂分材料的发展历史,整理了近年来发展的新材料,总结了单线态裂分现象在不同光电器件中的应用,希望可以为发展新单线态裂分材料以及单线态裂分效应在器件中的应用提供思路.

Ir(ppy)3调控Rubrene激子分裂和发光过程的微观机制研究

为探究红荧烯(Rubrene)内部的单重态激子分裂(S1+S0→T1+T1,STT)和发光过程的微观机制,本文选用具有强自旋轨道耦合(spin-orbit coupling,SOC)且发射绿光的磷光材料Ir(ppy)3,以不同比例混入到发射橙光的Rubrene薄膜中制备了一系列发光器件,并在不同温度和电流下测量了器件的电致发光磁效应(magneto-electroluminescence,MEL)和电流–发光(I-B)曲线.实验发现:室温下不同混入比例的发光器件,其MEL线型均表现为磁场调制的STT指纹式特征曲线,但MEL幅值随混入比例的增加却表现出先增加后减小的特性,而其发光强度则表现为单调增加的特点,这与常规Rubrene掺杂器件(如mCP:y%Rubrene)随浓度增大其STT增强但发光减弱的结果不同.通过对Ir(ppy)3的单、三重态激子能级和发射谱以及Rubrene吸收谱的分析可知,器件中除了Rubrene分子间距会影响STT过程的强弱外,还包括由Ir(ppy)3强的SOC导致的激子间的系间穿越(intersystem crossing,ISC)和Ir(ppy)3的T1激子与Rubrene的S1激子间的能量传递(energy transfer,ET)过程,这3种微观机制的共同作用导致了器件MEL和发光的复杂变化,且电流密度的大小和器件工作温度的高低对它们还有较好的调控作用.显然,本研究有助于深入理解基于红荧烯光电器件的微观过程及其演化机制.