ZnO纳米棒的低温溶液法制备、光电特性研究及其在有机/无机复合电致发光中的应用

利用水热法制备了垂直于衬底的定向生长的ZnO纳米棒,利用扫描电子显微镜及光致发光的方法对其形貌及光学特性进行了表征,利用场发射性能测试装置对ZnO纳米棒的场发射性能进行了测试.结果表明:利用水热法在较低的温度(95℃)下生长了具有较好形貌和结构的ZnO纳米棒,并表现出了较好的场发射特性,当电流密度为1μA/cm2时,开启电场是2.8V/μm,当电场为6.4V/μm时,电流密度可以达到0.67mA/cm2,场增强因子为3360.稳定性测试表明,在5h内,4.5V/μm的电场下,其波动不超过25%.将制备的ZnO纳米棒应用到有机/无机电致发光中,其中ZnO纳米棒为电子传输层,m-MTDATA(4,4′,4″-tris{N,(3-methylphenyl)-N-phenylamino}-triphenylamine)为空穴传输层,得到了ZnO的342nm的紫外电致发光,此发光较ZnO纳米棒光致发光的紫外发射有约40nm的蓝移.

有机无机复合电致发光的研究进展

为了获得更好的发光器件,将有机材料与无机材料制成复合体,取长补短,使其在平板显示技术中具有极大的应用前景。本文在简述有机与无机电致发光原理的基础上,介绍了有机-无机复合器件的研究进展,重点阐述在具有不同结构的有机-无机异质结器件中无机材料所起的作用。通过对无机界面修饰层修饰电极、基于Ⅱ-Ⅵ族半导体材料有机无机复合电致发光等方面的综合探讨,总结出有机-无机复合器件的优势:能得到更好的I-V特性曲线和更高的发光效率,对器件内部场强起调节作用并且改善两种载流子的平衡注入,为今后在制作有机-无机复合器件方面做更深入的研究提供参考。

MEH-PPV/ZnO纳米晶无机有机复合电致发光器件的研究

以Ⅱ Ⅵ族无机半导体ZnO纳米颗粒为电子传输层 ,MEH PPV为空穴传输层兼发光层 ,得到的电致发光器件比单层MEH PPV器件的发光亮度和效率都明显提高。器件结构为ITO/MEH PPV/ZnO/Al的电致发光光谱同单层PPV器件的光谱出现了不同 ,在 6 2 0nm处出现了一个小的发光峰 ,应该是ZnO的发光。另外 ,双层结构器件的启亮电压由单层器件的 9V降到了 4V左右。由I V曲线及发光光谱可判断出发光区域应在MEH PPV/ZnO界面处 。

有机/无机复合双层电子传输层的量子点发光二极管

采用有机/无机复合双层电子传输层(ETL)研制绿色QLEDs,其中有机ETL采用OLED中常见的ETL材料,无机ETL采用Zn O纳米颗粒,并通过调控有机ETL厚度改变电子注入,使电子/空穴达到平衡。制备的器件结构为:ITO/PEDOT∶PSS/TFB/QDs/Zn O NPs/TPBI∶Liq/Al,其中有机电子传输层TPBI∶Liq采用真空蒸镀沉积。与仅采用Zn O电子传输层的器件相比,可以使器件性能得到大幅提升:器件的最大电流效率从11. 53cd/A提升到22. 77 cd/A,同时器件的启亮电压、电致发光光谱无明显变化。判断有机ETL的主要作用是抑制了过量电子的注入和传输,在发光亮度变化不大的情况下,降低了器件的无效复合(例如俄歇复合)电流,从而使电流效率明显提升。

利用复合色彩转换膜实现白色有机电致发光

利用蓝色有机发光二极管激发荧光色彩转换膜的方法,制备了一种新型的白色有机电致发光器件.蓝色有机发光二极管的发光层采用在4,4′-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl(CBP)主体中掺杂高效蓝色荧光染料N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine(N-BDAVBi)来制备.有机/无机复合色彩转换膜是将有机荧光颜料VQ-D25和无机荧光粉钇铝石榴石(YAG)按一定的重量比均匀分散到-[CH3CH2COOCH3]n-(PMMA)中经涂敷、固化而成.通过与单纯有机或无机色彩转换膜的比较及调整复合转换膜本身的厚度和荧光颜料的掺杂比例来优化白光器件的发光光谱,获得了色稳定性较高的白色有机电致发光器件.当驱动电压由6V升至14V时,器件的色坐标仅在(0.354,0.304)和(0.357,0.312)之间变化,其最高电流效率约为5.8cd/A(4.35mA/cm2),最高亮度为16800cd/m2(14V).

有机无机异质节中稀土配合物电致发光的研究

报道了有机无机异质节中稀土配合物的电致发光,器件结构为:ITO/PVK:Rare Earth Complex/无机材料/Al,其中无机材料可以选用ZnS,ZnSe,ZnO等。在这种结构的器件中,均获得了比较好的稀土离子的特征发射。以无机材料ZnS为例,讨论了异质节中稀土配合物的电致发光及优势。ZnS的电介质系数比PVK的电介质系数大3倍多,将有更大部分的电压降落在PVK层上,使PVK层内的电场强度增大,从而可以提高空穴在PVK层内的迁移速度,提高了空穴注入数目,有利于载流子的平衡。

ZnS薄膜参数对有机／无机复合发光器件特性的影响

半导体量子点（QDs）具有发光效率高和发光波长可调等特点。采用胶体CdSe QDs作电致发光器件的有源材料，TPD（N ，N′-biphenyl-N ，N′-bis-（3-methylphenyl）-1，1′-biphenyl-4，4′-diamine）作空穴传输层， ZnS作电子传输层，研究了有机/无机复合发光器件ITO/TPD/CdSe QDs/ZnS/Ag的电致发光特性。TPD和CdSe QDs薄膜采用旋涂方法、ZnS薄膜采用磁控溅射方法沉积，器件表面平整。CdSe QDs的光致发光和电致发光谱峰位波长均位于～580 nm ，属于量子点的带边激子发光。我们与以前的ITO/ZnS/CdSe QDs/ZnS/Ag发光器件结构进行了对比，发现新的器件结构的电致发光谱没有观察到QDs表面态的发光，而且新器件的发光强度是ITO/ZnS/CdSe QDs/ZnS/Ag结构的～10倍。发光效率的提高归因于碰撞激发与载流子注入两种发光机制并存的结果：一方面电子经过ZnS 层加速后，碰撞激发CdSe QDs发光；另一方面，空穴从T PD层注入CdSe QDs与QDs中激发的电子复合发光。我们进一步研究了ZnS电子加速层厚度对发光特性的影响，选择ZnS薄膜的厚度分别是80，120和160 nm ，发现随着ZnS层厚度增大，器件启亮电压升高， EL强度增大，但是击穿电压降低。EL峰位随着ZnS厚度的减小发生明显蓝移，对上述实验现象进行了机理解释。

有机无机异质结电致发光器件发光机理的研究

制备了3种有机 无机异质结电致发光器件。由于电场强度或界面势垒的不同,这3种器件的发光性能和发光机理有很大的差别:器件A的发光主要是来自无机层的蓝光,器件B中有机层和无机层都有发光,而器件C只有来自有机层的发光。对所制备的3种结构器件的EL进行了比较,研究了结构对发光起因的影响,揭示通过调节有机层和无机层厚度以及界面势垒高度可以实现对发光区域的控制。

溶胶-凝胶法制备有机/无机复合荧光粉及其发光性能

以正硅酸乙酯(TEOS)和有机荧光染料(Calcein等)为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了有机/无机复合荧光粉。探讨了有机染料的掺杂浓度、反应体系pH值、H2O与TEOS的比值等控制参数对反应时间和材料性能的影响。利用XRD、TEM、PL光谱分析手段对纳米复合荧光粉的结构、粒度、形貌、光谱进行了表征。结果表明:制备的粉体在纳米尺寸范围内是透明的;材料的发射光谱为宽带,激发峰值波长为450nm,发射波长为520nm;峰值波长的位置不随掺杂浓度的变化而改变,但光谱强度会发生相应的变化;最佳掺杂浓度为5×10-4mol/L。

聚合物与有机染料多层复合膜电致发光颜色的直流电压调制

聚合物与有机染料多层复合膜电致发光颜色的直流电压调制马於光，薛善华，黄劲松，田文晶，刘式墉，沈家骢，刘晓冬（吉林大学分子光谱与分子结构开放实验室，集成光电子学国家重点实验室，长春，１３００２３）（白求恩医科大学，长春，１３００２３）关键词聚合物，发光...

基于溶液加工小分子材料发光层的有机-无机复合发光器件

报道了基于溶液加工有机小分子材料发光层、聚乙烯亚胺电子注入层的有机-无机复合发光器件.优化了空穴传输层和磷光染料的掺杂浓度,得到最佳发光效率的器件.蓝光、黄光和红光器件的最大外量子效率为17.3%,10.7%和7.3%.在发光亮度为1000 cd/m2时,蓝光、黄光和红光器件的外量子效率分别为17.0%,10.6%和5.8%,器件效率下降较小.原因在于同时采用空穴传输型和电子传输型的小分子材料作为共同主体材料,器件具有较宽的载流子复合区域,降低了三线激发态-三线激发态湮灭和三线激发态-极化子相互作用对器件发光效率的影响.白光器件在亮度为1000 cd/m2时,发光效率和功率效率为31 cd/A和14.8 lm/W.器件的色度为(0.32,0.42),色度比较稳定,随电流的变化微小.器件的效率较以往报道的有机-无机复合发光器件有显著的提高,主要归因于在聚乙烯亚胺上能够制备特性良好的小分子材料薄膜,以及小分子主体材料拥有较高的三线态能量和平衡的载流子传输特性,能够获得高效的磷光发射.

基于PVK/PbS纳米晶有机无机复合薄膜电双稳器件性能研究

通过简单旋涂方法,制备了一种基于硫化铅(PbS)纳米晶与聚乙烯基咔唑(PVK)的有机/无机复合薄膜电双稳器件,并对所制备的器件进行性能测试及其电荷传输机制研究。首先采用热注入的方法制备了尺寸均一的立方形PbS纳米晶,然后将PbS纳米晶与PVK聚合物混合作为活性层材料,制备了有机/无机复合薄膜电双稳器件。该器件展示了良好的电双稳特性并且可以实现稳定的"读-写-读-擦"操作。器件的最大电流开关比能够达到104。并进一步对器件在正向电压下的I-V曲线进行了理论拟合,发现在不同电流传导状态下,器件符合不同的电传导模型。进而分析了该电双稳器件中的电荷传输机制,认为在电场的作用下,发生在纳米晶与聚合物之间的电场诱导电荷转移是产生电双稳特性的主要原因。

基于有机-无机复合固态电解质膜的全固态锂电池制备与性能研究

在聚合物电解质中添加Li7La3Zr1 4Ta0 6O12(LLZTO)粉体可以降低聚合物材料的结晶度,促进锂离子迁移,进而提高固态电解质的离子电导率。以双三氟甲基磺酸亚酰胺锂(LiTFSI)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)以及LLZTO粉体为原料制备了不同LLZTO含量的氧化物-聚合物复合固态电解质。研究发现,添加质量分数20%LLZTO的固态电解质具有较高的离子电导率以及高机械强度,同时具有更宽的电化学窗口(5.5V)。所制备的复合正极/固态电解质/复合负极全固态锂离子软包电池首次充放电比容量分别为176.32和143.31mAh/g,首次库伦效率为81.3%,25次循环后电池放电容量保持率维持在93%以上。此外,循环前后阻抗变化较小,表现出较好的界面稳定性。

有机无机复合温差电材料的无机掺杂剂

有机导电高分子因其低的热导率在温差电方面受到广泛的关注,但低电导率限制了其发展.掺杂无机半导体或CNT等纳米材料可有效改善有机导电高分子的热电性能.以PEDOT/PSS有机高分子为代表介绍有机无机复合温差电材料的无机掺杂剂的最新进展,并展望有机无机复合温差电材料未来的发展与应用.

DPVBi/Alq3基有机发光二极管中载流子复合区移动的研究

制备了以结构ITO/PCBM∶PVK（xWt%,-40 nm）/DPVBi（30 nm）/Alq3（30 nm）/Al为基础的一系列有机发光二极管,利用电致发光光谱分析了DPVBi/Alq3基有机发光二极管中载流子复合区的移动。通过氟化锂的阴极修饰,改变了器件的载流子注入情况;通过PCBM的浓度变化,改变了载流子的输运情况,讨论了这些因素对载流子复合区形成的影响。同时通过改变对器件所加的电压,讨论了电压对载流子复合区形成的影响,并分析了其影响的本质。

纳米半导体电极及有机-无机电致变色器件

对无机和有机电致变色材料及其在电致变色器件中的应用做了详尽地分析。重点介绍了近年来广泛研究的一种变色子修饰半导体电极的复合型电致变色器件。通过对这种有机-无机复合电致变色器件结构的剖析,分析了变色机理,展望了这种变色器件的发展动向。

色彩转换膜对白色有机电致发光光谱的影响

利用蓝色有机发光二极管激发荧光色彩转换膜的方法,制备了一种新型的白色有机电致发光器件。蓝色有机发光二极管的发光层采用4,4’-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl(CBP)主体掺杂高效蓝色荧光染料N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine(N-BDAVBi)来制备。有机/无机复合色彩转换膜是将有机荧光颜料VQ-D25和无机荧光粉掺铈钇铝石榴石(YAG:Ce3+)按一定的重量比均匀分散到-[CH3CH2COOCH3]n-(PMMA)中来制备。获得了色稳定性较高的白色有机电致发光器件。当驱动电压由6升至14V时,器件光谱非常稳定且CIE色坐标仅从(0.354,0.304)变化到(0.357,0.312),其最高电流效率约为5.8cd.A-1(4.35mA.cm-2),最高亮度为16800cd.m-2(14V)。

聚合膜/无机膜异质结电致发光机理研究

针对聚合物电致发光材料缺乏可用的电子型聚合物半导体材料的现状 ,采用无机电子型半导体材料 Zn O∶Zn与空穴型聚合物材料 PDDOPV[poly(2 ,5 - bis(dodecyloxy) - phenylenevinylene) ]成功制备了结构为 ITO/PDDOPV/Zn O∶ Zn/Al的异质结双层器件。异质结器件的发光效率与单层器件 P的发光效率的比值在电压为 8V时达到最高值38.6倍 ,此时异质结器件的亮度是器件 P的 19.4倍 ,异质结的电流是单层器件的 0 .5倍。结果表明 ,Zn O∶ Zn薄膜的插入 ,确实能够起到输运电子和阻挡空穴从而降低器件电流水平 ,提高器件发光效率的作用。而且 ,聚合物膜 /无机膜异质结器件的发光颜色是随着电压的增加而蓝移的。研究认为有可能是形成了新的发光基团。

ZnO纳米棒/MEH-PPV异质结的复合电致隧穿发光

利用低温水热法生长的ZnO纳米棒(ZnO—NRs),和p型有机半导体材料聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯撑乙烯撑](MEH-PPV)复合制备了结构为"ITO/ZnO晶种/ZnO—NRs/MEH-PPV/Al"的发光器件。测试结果发现,该器件具有非常好的二极管整流特性。对ZnO—NRs/MEH-PPV异质结施加超过17V的反向偏压时,可同时获得两种半导体材料的发光,且ZnO近紫外光(380nm)发射强度远大于MEHPPV的红橙光强度,发光功率随着反向偏压的增加迅速增强,然而施加正向偏压时未探测到发光。该器件的发光机理不同于其他文献报道的正偏压发光,而属于反偏压发光器件,其发光机理归因于有机无机复合异质结的界面特殊性和ZnO—NRs的纳米尺寸效应,反偏压下器件实现的是载流子隧穿发光,而正偏压时载流子以表面态的无辐射复合及漏电流方式消耗。

波长可调谐聚合膜/无机膜异质结电致发光

针对聚合物电致发光材料缺乏可用的电子型聚合物半导体材料的现状 ,采用无机电子型半导体材料 Zn O∶Zn与空穴型聚合物材料 PDDOPV [poly (2 ,5 - bis (dodecyloxy) - phenylenevinylene) ]成功制备了结构为 ITO/PDDOPV/Zn O∶ Zn/Al的异质结双层器件 .异质结器件的发光效率与亮度较单层器件提高 1个数量级以上 .该异质结器件的发光颜色是随着电压的增加而蓝移的 ,其光致发光光谱也随着激发波长的改变而改变 ,可能形成了新的发光基团 .