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。

有机发光二极管老化机制

有机发光二极管(OLEDs)因在照明和显示领域的巨大潜在应用备受人们关注。在过去的三十年里,OLED器件的效率和寿命有了很大的提高,但对于商业应用而言提高器件寿命仍然是亟待解决的问题之一。为了进一步提升器件稳定性,则需要深入地研究OLED内部存在的老化机理。本文以小分子和聚合物OLEDs为例,综述了两种器件的老化机制。概括了OLED的一些外在和内在老化机制,并介绍了小分子和聚合物OLEDs老化机理的研究进展。对于小分子OLEDs,有研究提出其老化机理是激子与极化子的相互作用,形成陷阱导致器件老化。另一种理论认为激子与极化子的作用诱导分子聚集,促进界面老化。而对于聚合物OLEDs老化机理是激子与空穴相互作用,诱导空穴陷阱产生,导致了亮度、效率损失和驱动电压上升的现象。同时综述了目前一部分延长器件寿命的方案,为后续开发效率更高、寿命更长的OLED器件提供积极作用。

利用C_(60)和CuPc形成的有机半导体异质结作为阳极修饰层实现高效的磷光有机发光二极管

利用C_(60)和Cu Pc形成有机半导体异质结作为阳极ITO修饰层,制备了高效绿色磷光有机发光二极管(OLEDs)。与常规MoO_3阳极修饰层相比,C_(60)(5 nm)/Cu Pc(25 nm)面异质结修饰器件的最大电流效率和外量子效率(EQE)提高了12%和11%,分别为60 cd/A和16.8%;而Cu Pc∶C_(60)(30 nm,50%)体异质结修饰器件则提高了26%和27%,分别为67 cd/A和19.3%。高的器件效率一方面归因于C_(60)与Cu Pc异质结界面处积累的电荷会在电压的作用下形成高效的电荷分离和空穴注入,另一方面归因于异质结具有吸收绿光光子形成光生载流子的光伏效应。利用Cu Pc∶C_(60)体异质结修饰阳极的器件由于具有更高效的电荷积累、更合适的空穴传输性、更平衡的载流子复合和更好的光伏特性,器件效率要比C_(60)/Cu Pc更优。研究表明,这种基于C_(60)与Cu Pc的有机半导体异质结可作为优越的ITO阳极修饰层。

无间隔层结构的高效率荧光／磷光混合型白光有机发光二极管

采用磷光红光/荧光蓝光/磷光绿光无间隔层三发光层结构,制备出了高效率荧光/磷光混合型白光有机发光二极管(OLEDs),其中选取具有高荧光量子产率(PLQY)的荧光染料4P-NPD(双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]四联苯)作为蓝光发射分子,以及常用的高效磷光染料Ir(MDQ)2(acac)和Ir(ppy)3(acac)分别作为红光和绿光的客体,通过混合和掺杂的方法制备了相应的发光层,实现了发光层中激子的有效利用和白光发射。制备的白光器件最大电流效率和功率效率分别达到了27.1 cd/A和30.3 lm/W,当电压为6 V时,CIE色坐标为(0.33,0.41),显色指数CRI为70,色温CCT为5432 K。在此基础上,设计制备了高色温的荧光/磷光混合型白光OLEDs,其色温(CCT)达到了7106 K。

基于溶液法制备的高效率磷光有机发光二极管

溶液法制备的有机发光二极管(OLED)虽然有着制作成本低、材料利用率高以及容易大规模生产等优势,但是在器件效率上离传统高温真空热蒸镀法制作的OLED还有很大差距。文章基于一种新型的磷光发光材料Ir(tfmppy)_2(tpip),在利用单一主体材料溶液法制备OLED时发现器件效率不高,同时效率滚降很大。为了提高器件效率,同时减小效率滚降,以多种材料混合作为主体材料。通过改变混合主体材料间的比例关系,以一种简单的器件结构,采用溶液法制作出了高效率的OLED器件。其中,以质量比为7∶21∶12的PVK∶mCP∶TCTA为混合主体材料,掺杂质量比为10%的Ir(tfmppy)_2(tpip)作为发光层的器件,取得了高达55cd/A的电流效率。

混合主体材料分布对白色磷光有机发光二极管器件光谱性能的影响

在具有双发光层结构的二元白光器件中,研究了混合主体材料的位置和混合主体与客体材料的不同组合对白色有机发光二极管(WOLED)器件电光特性和光谱性能的影响。通过实验,在简单的器件结构中,同时获得了高效率和高颜色稳定性的器件,最优器件的最大亮度为29 630cd/m^2,最大功率效率和电流效率分别为20.84lm/W和33.87cd/A。当电压在5～9V之间变化时,色坐标(CIE1931)为(0.37±0.01,0.44±0.01)。

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。

有机电致磷光二极管材料研究进展探讨

总结了近年有机电致磷光材料的发展概况,分析了电致磷光二极管材料发光机理及有机配体结构对金属配合物的稳定性、发光效率、发射波长的影响,论述了金属有机配合物电致磷光材料的发展前景,并提出今后磷光材料的发展方向。

基于磷光材料的电致发光二极管研究进展

电致发光二极管(LEDs)具有能耗低、寿命长、绿色环保等优点,在固态照明、全色显示等领域具有广阔的应用前景。与传统的荧光电致LEDs相比,磷光电致LEDs能够同时利用单重态和三重态激子,理论上可以使器件的内量子效率达到100%,突破5%的外量子效率极限。因此,发展高效的磷光材料以及实现其在电致LEDs中的应用是非常有意义的。本文综述了目前主要的磷光材料,包括有机金属配合物、纯有机分子、聚合物、金属有机框架材料和碳量子点等,并总结了稀有金属配合物和纯有机分子在电致磷光LEDs中的研究进展,同时对电致磷光LEDs的发展前景进行展望。

纯有机电致室温磷光材料与器件研究进展

纯有机室温磷光(RTP)材料由于能够直接利用电致激发产生的75%的三线态激子,近年来在有机电致发光领域受到研究人员的广泛关注。然而,由于纯有机材料理论上的自旋禁阻特性,使得三线态激子的辐射速率慢、激子寿命长,从而难以与非辐射耗散竞争。因此,通过有效的分子设计策略实现增强的自旋-轨道耦合,从而促进快速的系间窜越和磷光辐射过程,进而实现高磷光量子效率并抑制长三线态激子寿命导致的各种非辐射失活,对于开发高效的纯有机电致RTP材料与器件至关重要。本文从RTP的分子结构设计出发对近年来的纯有机电致室温磷光材料和器件进行综述,总结了含有不同重原子的纯有机磷光材料的电致发光性能,指出目前研究中需要解决的关键问题,并对其在电致发光领域的应用前景进行了展望。

白光有机发光二极管研究进展

照明一直是我国能源领域的消费大户,寻找高效健康的白光光源一直是照明行业的重要任务。有机发光二极管(OLED)自1987年被柯达公司的邓青云博士提出以来,经过了数十年的发展目前已经在小尺寸显示领域得到了广泛的应用和市场的认可。在照明领域,白光有机发光二极管(WOLED)也以其高性能、可弯曲、面光源、无蓝害等一系列优势受到人们越来越多的重视,是未来新型固态照明光源的有力竞争者。随着OLED技术的深入发展,WOLED近年来已经得到了理论、技术、应用等多方面发展,而且取得了重要成果。综述了近期WOLED的设计方法、主要进展以及所面临的问题,主要从全荧光WOLED、全磷光WOLED和杂化WOLED三种器件构筑方法对WOLED进行了概述。

红光铂配合物在电致发光领域的研究进展

过渡金属配合物由于自身显著的自旋轨道耦合效应,可有效利用单线态激子和三线态激子发光,从而使理论内部发光量子效率达到100%,促进有机发光二极管在信息显示及固态照明等领域中的实际应用。其中,红光铂配合物对于高色纯度全彩平板显示以及白色照明的实现至关重要。综述了国内外红光铂配合物的分子设计、光发射特性及其在电致发光领域的研究进展,为进一步制备高效率、长寿命以及高色纯度的红色有机发光材料提供参考。

单、双核含双硫配体金属有机铂磷光材料合成及其OLED应用

以丙酮为溶剂,无水碳酸钾为缚酸剂,将氯桥二聚体和StpipH配体加热回流,一步合成了双核铂金属化合物Pt_(2)(Stpip)_(2)L(StpipH:双(二苯基膦硫基)酰胺;LH_(2):4,6-二苯基嘧啶)及其相应的单核配合物Pt(Stpip)LH。利用核磁共振(1H,31P谱)、高分辨质谱和X射线单晶衍射等对化合物进行表征和结构确认。并通过紫外-可见光吸收光谱和荧光发射光谱研究了化合物的光物理性质。结果表明,双核化合物Pt_(2)(Stpip)_(2)L的低能跃迁吸收带位于400~510 nm的可见光区域,在纯固体状态下,发射峰位于593和559 nm处,其质量分数为2%的PMMA薄膜在560 nm处表现出强烈的磷光发射且在PMMA薄膜中的量子产率达到22.2%。单核化合物Pt(Stpip)LH在纯固体和质量分数为2%的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜中,发射峰分别位于524和526 nm处,其中在PMMA薄膜中的量子产率达38.7%。这两种化合物在不同状态下的发光寿命在0.99~2.80μs之间。将双核化合物Pt_(2)(Stpip)_(2)L应用于发光层,利用溶液法制备了有机发光二极管器件,该器件最大电流效率约为25.50 cd/A,最大功率效率为15.41 lm/W,最大外量子效率为8.19%,色度坐标(CIE)在(0.48,0.50)附近。

高亮度金字塔形的有机发光二极管

一种让有机发光二极管（OLEDs）发射的光会聚的简单方案可使OLEDs更适于各种任务。美国密歇根大学的Jaesang Lee及其同事将四个三角形的绿色电致磷光发光装置（磷光有机发光二极管,PHOLED）装入一个具有开放式基底的金字塔中。

新型有机电致磷光白光器件的研究

制备了结构为ITO/NPB/TCTA/FIrpic∶TCTA/Ir(MDQ)2(acac)∶TmPyPB/FIrpic∶TmPyPB/TmPyPB/LiF/Al的有机电致磷光发光器件。通过在双蓝光发光层之间插入较薄的红光层Ir(MDQ)2(acac)∶TmPyPB调节载流子、激子在各发光层中的分布,并结合TCTA和TmPyPB对发光层内载流子和激子的有效阻挡作用,混合实现白光发射。研究了红光层在不同厚度、不同掺杂浓度下对器件发光性能的影响。结果表明,红光发光层厚度为2nm、质量浓度为5%时,结合蓝光发光层和红光发光层,实现了色坐标为(0.333,0.333)、最大发光效率为11.50cd/A的白光发射。

金属有机电致磷光材料研究进展

综述了近几年来用于有机发光二极管中的金属有机电致磷光材料的研究进展,重点评述了重金属铱配合物、稀土元素配合物和含金属配合物的聚合物磷光材料近年来的研究进展,展望了金属有机配合物电致磷光材料的发展前景.

有机电致发光材料研究进展

有机发光二级管(OLED)具有主动发光、高亮度、低驱动电压、结构简单和发光颜色可调等优点,目前在平板显示、高效节能照明光源等领域显示出了极大的应用前景.本文按分类系统介绍了近年来有机电致发光材料的研究进展,通过对有机分子化学结构与发光特性、成膜特性等关系的分析,指出了各类材料的优缺点并预测了未来发展前景.

位阻型有机电致磷光材料的研究进展

重金属旋轨耦合作用使磷光有机发光二极管的内量子效率在理论上可达100%,突破了传统有机荧光二极管内量子效率为25%的限制,是目前最有潜力的第三代显示器.但是,磷光材料常因浓度猝灭、三线态湮灭、二聚体发光等因素影响器件性能.位阻型磷光材料能够抑制分子间的强相互作用,从而解决了上述问题.本文作者综述了近年来具有大体积空间位阻效应的铱(III)、铂(II)、锇(II)等有机小分子磷光材料的研究进展,讨论了其目前存在的问题和未来的发展趋势.

发光有机器件用新型荧光掺杂材料的合成及表征

对具有代表性的绿色磷光发光掺杂材料Ir(ppy)3[三(2-苯基吡啶)合铱]进行了改性,在其配位体处导入了含有较大空间位阻的芳香族置换基团;设计开发了具有空穴/电子传导部位的EL(有机电致发光)共聚物,并分别对改性后的磷光掺杂材料[如Ir(Bu-ppy)3(三丁基吡啶合铱配合物)、Ir(Cz-ppy)3(三咔唑吡啶合铱配合物)等]与导电高分子掺杂后制成的OLED(有机发光二极管)的性能进行了分析。研究结果表明:上述芳香族置换基团能减轻浓度消光效应,提高原有掺杂材料的发光效率,并且提高了含该掺杂体的高分子材料在有机溶剂中的溶解性;含Bu-ppy配位结构的磷光掺杂材料比含Cz-ppy配位结构的掺杂材料具有更高的器件效率。

铂配合物磷光材料在OLED中的应用研究进展

有机发光二极管(OLED)开发和商业化的一项关键突破是将磷光材料用作发光材料,与荧光材料相比,磷光材料的内部量子效率提高了3倍。在所有磷光材料中,方形平面铂(Ⅱ)配合物由于高的结构刚性而表现出磷光量子产率高、磷光寿命短以及化学和热稳定性高等优点,这对于实现具有长使用寿命的OLED至关重要。另一方面,铂(Ⅱ)配合物由于其平面配位几何形状,可以轻松构建二齿、三齿或四齿配体,从而可显著调控铂(Ⅱ)配合物的光物理性质。除此之外,含多个Pt中心可以进一步增强分子的自旋轨道耦合作用从而增强其磷光发射。基于以上考虑,该文对含二齿、三齿和四齿配体的单核及多核铂(Ⅱ)配合物在OLED发光材料中的应用进行了总结,并讨论了配体结构对器件性能的影响。最后,对铂(Ⅱ)配合物材料的研究难点进行了分析,对其未来的发展趋势进行了展望。