红荧烯掺入多种激基复合物器件的微观过程

红荧烯(5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene,Rubrene)是一种典型的发射橙黄光的荧光客体材料,因具有丰富的微观过程而被广泛运用于主客体掺杂器件中,但将其掺杂在具有延迟荧光特性的激基复合物主体中的研究还较少.本文把2%的Rubrene掺杂到具有不同三重态激子能量的四种激基复合物主体里,以指纹式的有机电致发光磁响应(magneto-electroluminescence,MEL)曲线作为探测工具,研究了此类掺杂体系的能量传输和光发射机制.实验发现,当主体激基复合物的三重态激子(EX_(3))能量低于Rubrene客体的第二级三重态激子(T_(2,Rub))能量时,器件的MEL曲线表现为主体极化子对间的系间窜越(intersystem crossing,ISC)过程;否则,器件MEL低磁场部分的线型来源于Rubrene激子的高能级反向系间窜越(high-level reverse intersystem crossing,HL-RISC;T_(2,Rub)→S_(1,Rub))过程;MEL高磁场部分的线型在大电流密度下由Rubrene三重态激子间的聚合反应(T_(1,Rub)+T_(1,Rub)→S_(1,Rub)+S0,Rub)引起,在小电流密度下由单重态激子的分裂(S_(1,Rub)+S0,Rub→T_(1,Rub)+T_(1,Rub))过程决定.此外,温度和电流密度会通过调控Rubrene三重态激子(T_(1,Rub)和T_(2,Rub))的寿命和数量来影响上述微观过程的强弱程度.这是由于主体与客体的单、三重态激子的能级差会调控主客体间的能量转移,进而通过调节客体Rubrene分子上三重态激子的数量和寿命来影响三重态激子的利用率,最终影响器件的发光强度.本文工作既可加深基于Rubrene发光器件微观机制的认识,也可为增强其发光效率提供理论参考.