有机电致发光材料的能隙计算

有机电致发光材料具有可进行分子结构设计而改变其溶解性及光电性能等特点,以此为功能层、将电能转换为光能的有机电致发光二极管更是具备轻薄、高效、自发光、低能耗以及低成本可实现柔性器件等潜在优势。因此,研究合成高性能的有机电致发光材料并应用于制备可实用化的显示器及照明产品成了业界研究的热点。文中综述了以能带理论为基础,对有机电致发光材料进行结构设计改进发光性能时对将合成的材料的能隙计算的理论模型与计算方法及其应用进展,可望为聚合物发光材料的合成设计提供理论支持。

电压控制发光颜色的有机电致发光器件

基于空穴阻挡层BCP掺杂红光染料DCJTB的简单体系制备了一种电压调制发光颜色的有机电致发光二极管(OLED)。器件发光颜色随电压改变发生了从橙色到紫色的连续变化。通过不同层间的能级势垒对这种发光颜色改变的特性进行了合理化的解释。

含有烷基侧链的杂环芴基共聚物的光电性能

通过对9,9-二辛基芴(DOF)与4,7-二噻吩-2,1,3-萘并噻二唑(DNT)共聚物(PFDNT)和9,9-二辛基芴(DOF)与4,7-二(3-己基噻吩)-2,1,3-萘并噻二唑(HDNT)共聚物(PFHDNT)的光电特性进行比较研究,发现烷基侧链上引入杂环窄带隙单体能有效提高芴基共聚物的分子量和光荧光的量子产率。共聚物PFHDNT的光致发光和电致发光峰相对于共聚物PFDNT发生了蓝移,可能是由于长烷基侧链的空间位阻减小了π→π*有效共轭长度导致其发射峰发生蓝移。此外共聚物PFHDNT器件的电荧光量子效率并未由于引入烷基侧链而降低。

由芴炔撑和苯并噻二唑组成的新型共轭聚合物的合成与光学性能

采用Pd(PPh3)4和CuI作为催化剂,在三乙胺和甲苯溶液中,采用2,7-二乙炔基-9,9-二辛基芴(PFE)和4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑(BT),以不同配料比合成了一系列新型的聚芳炔聚合物.所有这些聚合物的数均分子质量Mn约为4 000～12 000,并在三氯甲烷和甲苯中都有很好的溶解性.研究了其紫外-可见吸收光谱、光致发光性能.随着共聚物中BT的增加,共聚物的光致发光的发射波长有少量红移,证明了由宽能带的2,7-二乙炔基-9,9-二辛基芴(PFE)和窄能带的4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑(BT)组成的共聚物,由于激子在窄能带单元中的限制使得在宽能带单元和窄能带单元之间发生了有效的分子内的能量转移.因此在聚芴炔链中引入不同含量的窄带隙杂环单元可实现对聚芴发光颜色的调节.

以聚芴为主体的高效红光磷光聚合物发光二极管

以笼型多面体硅氧烷(poss)封端的聚烷基芴PFO-poss和PVK为主体,红光磷光络合物Ir(piq)为客体制作了不同结构的器件,最终在以PFO-poss为主体的双层结构器件当中获得了5.48cd/A的电致发光效率,超过了以PVK为主体的器件效率水平。研究了以PFO-poss为主体的器件中PVK的作用,发现作为空穴传输层的PVK也参与到了能量转移的过程,使得红光的效率大幅度提高。

超支化聚对苯共聚物的合成及表征

利用Suzuki缩聚反应，合成了以1，3，6，8-（N-己基）咔唑为核的新型超支化聚对苯撑共聚物。用红外、核磁共振对聚合物的结构进行测定，表明咔唑以及吡啶单元成功引入聚合物中。聚合物可溶于四氢呋喃、氯仿和甲苯等有机溶剂。用凝胶渗透色谱法测得超支化聚合物的分子量在40000～110000之间，分子量随着1，3，6，8-（N-己基）咔唑含量的增加逐渐增加。超支化聚合物在溶液和薄膜状态下的吸收峰分别位于315-334nm和402～410nm之间。随着支化咔唑单元含量的增加，超支化聚合物的吸收峰均发生一定程度的蓝移。超支化聚合物在溶液和薄膜状态下的最大发射峰分别位于402-410nm和402-415nm之间，并且随着引入的支化咔唑单元含量的增加，分子内发生更加有效的分子内电荷转移，PL光谱发生略微的红移。

高效蓝紫光器件的实现:苯撑与硅芴共聚物同聚硅芴共混

以苯撑与硅芴共聚物(PSiF6-PPP)同聚硅芴(PSiFC6C6)的共混物做发光层,制备了高效的蓝紫光聚合物发光二极管,研究了共混比例对器件性能的影响.发现当PSiF6-PPP与PSiFC6C6的质量比为1︰3时器件性能最优,在发光亮度为105cd/m2时,器件的外量子效率可以达到1.96%,电致发光光谱的峰值位于397nm,半高宽为67nm.分析表明,PSiFC6C6向PSiF6-PPP的能量转移以及共混后电子和空穴注入的均衡,是使器件性能明显提升的主要原因.

饱和红色聚合物电致发光器件的稳定性

研究了用聚合物共混提高电致发光器件的发光效率及稳定性.将聚合物poly[2-(2-ethylhexyloxy)-5-methoxy-1,4-phenylenevinylene](MEH-PPV)混入poly[9,9-dioctylfluorene-co-4,7-di-2-thienyl-2,1,3-benzothiadiazole](PFO-DBT15)中,配制共混溶液旋涂制成单层发光器件,得到了稳定饱和红光发射器件(色坐标0.67,0.33),发光来源PFO-DBT15聚合物.通过设计单载流子注入器件,研究了器件稳定性得到改善的机理,发现MEH-PPV除具有向PFO-DBT15分子进行能量转移外,MEH-PPV还改善了器件的空穴注入及传输性.