聚合物发光器件的旋涂膜厚模型研究

聚合物膜厚的控制对于优化聚合物发光器件的光电性能是至关重要的。应用最小二乘法,通过对中心复合设计实验数据的拟合,建立了旋涂法制备聚合物薄膜的膜厚回归模型。测试结果表明:利用该模型所得到的预测膜厚与旋涂的实测膜厚基本相符。膜厚模型的建立,对于旋涂工艺中旋涂条件的选择、薄膜厚度的控制以及器件性能的优化具有一定的实用价值。

双层聚合物发光器件中的输运特性研究

基于载流子电导是空间电荷限制与空间电荷在器件内部指数减小的假设,通过引入电荷空间分布的特征长度及有效迁移率,并考虑注入电流为热电子电流和隧穿电流,由此对器件的输运特性进行了详细讨论.结果表明电荷空间分布的特征长度对器件中的载流子浓度、电场强度及电流有很大影响;器件功能层厚度对器件的电场强度影响较大,对器件I-V特性影响不大.

单层单极聚合物发光器件中的输运性质

假设载流子浓度按指数关系变化,认为注入电流为热电子电流和隧穿电流,通过引入电荷空间分布特征长度和有效迁移率,讨论了单层单极聚合物发光器件内部的输运性质.结果表明:(1)电荷空间分布特征长度对器件中的电场强度,电流有很大影响;(2)载流子迁移率在注入电极附近减小,而在另一电极附近增加.本文对这些现象给予了解释.

聚合物发光器件中激子的解离与复合效率

对聚合物发光器件中极化子激子的形成与解离过程进行了详细探讨 ,提出了极化子激子解离的理论模型及解离概率的解析式 ,分析了激子解离后正、负极化子的输运过程 ,认为是极化子的链间跃迁实现了聚合物的电导 ,计算并讨论了内量子效率随外加电场、温度及杂质浓度的变化关系 .该模型较好地解释了有关实验现象 .

一种基于环金属铱配合物的高效绿色聚合物电致发光器件(英文)

以2-苯基吡啶为主配体,3-乙酰基樟脑为辅助配体合成了一种新型的具有大空间位阻的环金属铱配合物Ir[(ppy)2(acam)],对它的化学结构和光物理性质进行了表征。以环金属铱配合物Ir[(ppy)2(acac)]的发光效率(0.34)为参照物,配合物在2-甲基四氢呋喃溶液中的光致发光效率为0.54,表明在配合物中引入3-乙酰基樟脑为辅助配体能够降低分子间相互作用,提高量子效率。将该配合物掺杂在聚合物主体材料中,制备了绿色聚合物发光器件。器件结构为:ITO/PEDOT∶PSS(45 nm)/PVK(40 nm)/PFO+30%PBD∶xIr(ppy)2(acam)(70 nm)/Ca(10 nm)/Al(150 nm)。当掺杂质量分数为1%时,器件的最大功率效率、最大流明效率和最大亮度分别为4.23 lm/W,15.1 cd/A和9 939cd/m2。

有机/聚合物顶发射发光器件

有机/聚合物顶发射发光器件可以解决传统底发射发光器件的一系列不足。高性能顶发射发光器件的实现,首先必须优化器件结构,其次对电子注入材料和空穴注入材料提出更高的要求。本文从提高顶发射器件中电子注入和空穴注入方法入手,综述了国内外有机/聚合物顶发射电致发光器件的发展历史、研究现状、最新进展及以后的发展方向。

以膦酸酯聚芴作为阴极界面修饰层的高效聚合物红光电致发光器件

以膦酸酯聚芴为阴极界面修饰层,高功函金属铝为阴极,制备了一种高效聚合物红光电致发光器件.通过X射线光电子能谱(XPS)的表征,分析了经真空蒸镀沉积在膦酸酯聚芴表面的Al原子与下层的膦酸酯聚芴在有机物-金属界面处的作用情况,结果表明,在真空蒸镀金属Al的过程中,在有机物-金属界面处形成了一种氧/铝复合物.研究了这种氧/铝复合物对器件光电性能的影响,结果表明,氧/铝复合物的产生提高了阴极电子的注入,使器件效率得到了很大提高.与以Ca/Al为阴极的传统器件相比,以膦酸酯聚芴/Al为阴极的聚合物电致发光器件的效率提高了75%,达到7.0cd/A.

聚合物级联发光器件

基于溶液加工方法制备了聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)/氧化锌(ZnO)/乙氧基化聚乙烯亚胺(PEIE)电荷产生层的聚合物级联发光器件,发现PEDOT:PSS层电导和厚度对器件的电流-电压特性影响较小,不同PEDOT:PSS对器件发光效率的影响主要来自于其对发光层激子不同的猝灭作用,PEDOT:PSS厚度为60 nm的级联器件比PEDOT:PSS厚度为30 nm的级联器件的发光效率稍高,原因是PEDOT:PSS较厚时,其表面形貌更均匀。级联器件的发光效率和驱动电压分别与发光子单元的发光效率和驱动电压之和相近,说明在较低的电压下电荷产生层就能够有效产生电荷并注入到发光子单元中,级联器件的发光光谱中包含两个发光子单元的发光光谱,说明两个发光子单元在级联器件中都能正常工作。通过对电荷产生层的电容-电压(C-V)特性的测试,确认了在电荷产生层中存在电荷的积累过程。证明了PEDOT:PSS/ZnO/PEIE为有效的电荷产生层。首次报道了包含三个SY-PPV发光单元的级联器件,三个发光子单元发光效率之和与级联器件的发光效率相当,其最大发光效率和最大外量子效率分别为21.7 cd·A^(-1)和6.95%。在器件亮度为5 000 cd·m^(-2)时,器件的发光效率和外量子效率分别为20.5 cd·A^(-1)和6.6%。说明并没有由于发光子单元数目增加而影响级联器件的发光效率。并且其发光光谱和发光子单元的发光光谱相接近。通过进一步降低CGL中空穴注入层对级联器件的影响有望提高级联器件的发光效率。

退火对聚合物有机发光器件的影响

制作了结构为ITO/MEH PPV/Al的单层聚合物有机发光器件(PLED),在镀铝电极前后分别对器件进行高于MEH PPV玻璃化温度的退火处理。结果表明,镀铝电极后的退火处理可使器件的效率提高30%左右,器件的寿命增加40%左右;而镀铝电极前的退火处理对器件影响不大。

影响聚合物电致发光器件旋涂膜厚因素的研究

采用正交试验设计 ,应用方差分析方法 ,研究了旋涂工艺中聚合物溶液的浓度、匀胶机的旋涂速度和加速度以及旋涂时间对所制备的薄膜厚度的影响。试验和分析结果表明 :溶液浓度和旋涂速度对薄膜厚度具有显著性的影响 ,而旋涂加速度和旋涂时间对它的影响则不显著。使用旋涂工艺制备聚合物薄膜时 ,合理选择溶液浓度和旋涂速度 。

共轭聚合物材料及电致发光器件

共轭聚合物是一种极有应用前景的有机半导体材料,本文综述其研究进展,包括典型共轭聚合物材料PPV、PT、PF等及PPP的工作原理,发展前景和存在的问题。

双层阴极结构BaO/Al聚合物电致发光器件电子注入的研究

介绍了用双层阴极BaO/Al和发光层MEHPPV制成的聚合物电致发光器件(PLEDs),研究了绝缘层BaO对电子注入所起的作用.实验发现,BaO对电子的注入起到显著的促进作用,与直接用Al做阴极的器件对比,其发光亮度和效率分别提高了20倍和10倍,达到了1250cd/m2和0.4%.同时也研究了不同厚度的绝缘层BaO对电子注入的影响,随着厚度的增加,外部量子效率和亮度先增加后减少,存在一个约为1nm的最佳厚度.另外,国外用绝缘层LiF和CsF做成器件,与他们的实验结果对比,发现是绝缘层BaO增强了电子的注入,而不是BaO分解得到的金属Ba.

带烷氧基的苯基蒎烯吡啶铱配合物在聚合物电致发光器件中的应用研究

采用旋涂法将一组带烷氧基的苯基蒎烯吡啶铱(Ⅲ)配合物(Ir(RO-pppy)3)磷光材料掺杂到PVK中,制作出了聚合物电致发光器件:ITO/PE-DOT:PSS(40 nm)/PVK0.7:PBD0.3:(x%.)Ir-complex(80 nm)/CsF(1.5 nm)/Mg:Ag(200 nm).实验结果表明,带有长烷氧基链配体的铱(Ⅲ)配合物能表现出更好的器件行为,当掺杂浓度为3.2%时,器件的最高发光效率达19.9 cd/A(7.8 lm/W,9.1V),CIE为(0.20,0.56);器件最大亮度为15700 cd/m2(8.4V).通过对这组铱(Ⅲ)配合物的光物理行为及电化学性能的研究,考察了主体材料与配合物之间的能级配置以及能量转移的机理.

聚合物电致发光器件工作层热效应的喇曼光谱研究

以喇曼光谱和红外测温仪为表征手段,研究了聚合物电致发光器件在施加不同电流密度的工作条件下器件内部热效应对器件老化的影响.通过实验得到器件内发光层的斯托克斯喇曼信号和反斯托克斯喇曼信号强度的比值,代入波尔兹曼方程计算得到该层对应的温度,从而达到精确测量器件内部工作温度的目的.通过对器件施加0～169mA/cm2的电流密度,发现器件内部工作温度逐渐升高,最终达到有机层的玻璃化转变温度后,发光层材料发生相变,变成游离状的液态,这种状态不稳定,造成发光层材料的局部缺陷,使得器件阴阳极短接导致器件短路,从而发光失败.实验表明喇曼光谱是一种探测薄膜器件内部工作层温度的有效手段.

聚合物电致发光材料及器件

本文着重介绍了聚合物电致发光器件的工作原理、器件结构、聚合物材料的种类及分子结构,并对影响器件发光效率和寿命的因素、聚合物电致发光材料目前存在的问题和发展前景作了简介。

有机/聚合物电致发光器件的稳定性问题

有机/聚合物电致发光(EL)器件走向实用化的最大障碍是其稳定性和寿命。文章综述了有机/聚合物EL器件的稳定性问题,并从器件的失效过程、电极材料及其界面对器件稳定性的影响及有机材料本身的稳定性等方面讨论了器件的稳定性。

制备工艺对聚合物电致发光器件稳定性的影响

探讨了发光层厚度以及复合阴极材料对聚合物电致发光器件稳定性的影响,并通过对同一器件在不同初始亮度下的寿命进行测试比较,得到了该器件寿命的加速老化因子。然后,通过计算得知,结构为ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV/Ba/Al的聚合物电致发光器件在初始亮度为100 cd/m2情况下的寿命高达10 124 h,基本上达到了实用化要求。

一种蓝光聚合物电致发光器件的稳定性能研究

对一种由3,9-咔唑与芴的蓝光聚合物制备的电致发光器件(PLED)的光电稳定性进行了研究。研究了其电致发光性能、聚合物薄膜热稳定性和光电稳定性。研究结果表明,基于3,9-PFCz的PLED具有良好的热稳定性,且电致发光光谱不随电压的变化和工作时间发生改变,表明3,9-PFCz是一类很有前途的稳定的蓝光聚合物。

采用聚合物基质材料的热激活延迟荧光及其敏化器件

报道了基于热激活延迟荧光材料2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈(4CzIPN),聚合物聚(9-乙烯基咔唑)(PVK)和小分子材料2,2′-(1,3-苯基)二[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑](OXD-7)为共主体材料的发光器件,器件的外量子效率达到13%;进一步研究4CzIPN敏化5,6,11,12-四苯基并四苯(Rubrene)的器件,外量子效率达到9.2%,为未掺杂4CzIPN器件的5.4倍。通过瞬态光谱测量证实敏化器件的发光机制为F?rster能量转移,并探讨了Rubrene浓度和载流子平衡对器件发光特性的影响,推测Rubrene自聚集是限制敏化器件效率的内在原因。

新型以咔唑为主链的能量转移型发光聚合物

用Suzuki偶合反应合成了一系列以咔唑为主链 ,与不同的芳香环和杂环化合物共聚的新型电致发光无规共聚物 .这些共聚物溶于普通的有机溶剂 ,发较强的荧光 .咔唑链段为共聚物提供了很好的空穴传输和空穴注入性能 .与咔唑共聚的窄能隙单体 ,如蒽 (ANT)、噻吩 (Th)、2 ,1,3 苯并噻二唑 (BTDZ)、2 ,1,3 苯并硒二唑 (BseDZ)和 4,7 二噻吩 2 ,1,3 苯并噻二唑 (DBT)在聚合物中含量小于 5 0 %时成为陷阱中心 .还观察到极为有效的分子内能量转移 .由于共聚单体的能隙不同 ,这些电致发光共聚物的发光范围可覆盖整个可见光谱区 .研究结果表明 ,用咔唑作为宽带主体 ,与少量低带隙单体共聚 ,有可能成为一种合成同时兼有优异空穴注入特性 ,又能广泛调节发光颜色的新的发光聚合物体系 .