稀土配合物电致发光及有机电致发光器件模型

稀土配合物电致发光及有机电致发光器件模型

赵仑[1]2006年在《稀土配合物电致发光材料的设计与制备》文中指出有机电致发光(Organic Electro luminescence EL)材料是一种在电场激发下产生发光现象的物质,电致发光即是电致发光材料在电场激发下将电能转变为光能的过程。有机电致发光是近几年国际研究的热点之一,基于该项技术制成的显示器具有诸多优点,如易于实现轻薄化、成本低、主动发光,因而被业界公认为最有可能取代LCD的第三代显示技术。目前,对有机电致发光的研究主要集中在对三基色材料、发光机理、封装技术的研究和改进上,并且相继发现了众多有望用于OLED的光发射材料。而稀土金属配合物发光材料由于其窄的特征发射光谱,使其有望成为高精度显示器中三基色的光发射材料,上述特点使得有机电致发光材料具有应用于超薄大面积平面显示、制作可折叠的“电子报纸”以及高效率的野外和室内照明器件等相当广阔的开发和应用前景,有机电致发光已成为电致发光领域内一个新的研究热点,受到了化学、光学、材料学等相关学科领域的广泛重视。β一二酮及其衍生物的配合物作为新型多功能材料在金属有机液晶、萃取试剂、化学位移试剂、防伪材料等方面己引起人们普遍的重视,近年又发现该类化合物同时具有光致发光及电致发光的双重性,还可以与基因发生一定的相互作用,对新型多功能材料的开发具有良好的应用前景。本文介绍了电致发光的发展、原理、器件结构及材料,讨论了影响器件衰减的原因。在充分分析了国内外相关研究的基础上,确定以稀土配合物作为主要研究目标,通过广泛的实验研究,设计合成新的β-二酮稀土配合物作为有机电致发光材料,同时制备了能够发出白光的MCM-41组装体。

梁春军[2]2000年在《稀土配合物电致发光及有机电致发光器件模型》文中研究指明稀土配合物材料在有机电致发光中具有窄谱带发射的特点,并且在获得高效率器件及激光发射等方面存在潜在优势。然而当前稀土配合物器件却普遍存在效率低,老化快的缺点。本论文研究了多种Eu,Tb,Gd配合物的电致发光性能,重点讨论了由这些材料制备的电致发光器件的光谱特点和器件性能。得到了具有红,绿,蓝,白等各种发光颜色的电致发光器件。特别是以Eu(DBM)_3bath配合物为典型材料,研究了影响器件发光效率和老化性能的各种因素。提出空穴向这种配合物层内的注入是引起器件快速老化和效率降低的重要因素。在此基础上进行器件结构变化,在器件中引入一个空穴传输材料和Eu配合物的混合层,使器件的效率、亮度、老化等性能有了大幅度的提高。在Eu配合物中获得了大于4%的电致发光量子效率,对比该材料的光致发光效率,可证明稀土配合物确实是一类优于其它荧光材料的高效电致发光材料。 有机双层电致发光器件通常都具有很明显的光伏特性,这一点很少被人们研究和揭示。本文初步研究和讨论了这种光伏现象的形成原因、规律、特点以及可能应用。 对有机电致发光进一步的研究要求定量化的理解器件中的物理过程。本文从统一的器件模型出发,计算和讨论了单层器件在一些特定情形下器件中的各个物理量分布以及器件的电流-电压特性。得到了一些有启发性的结论。

刘嵩[3]2006年在《稀土铕配合物OLEDs特性的研究》文中认为历经十几年的研究,以平板显示为主要目标之一的有机电致发光已经初步进入工业化阶段,用红、绿、蓝三基色为基础的普通有机、聚合物彩色显示也已做出了实用样机,并有少量商品化显示屏幕问世。但是,有机、聚合物发光材料具有发光谱带宽(半峰宽50~100nm)的问题,不能很好地满足实际显示对色纯度的要求,严重制约着有机电致发光的商品化进程。稀土配合物的发光属于受配体微扰的中心离子发光,其发光波长取决于金属离子,发光峰为尖锐的窄谱带,是彩色平板显示器中高色纯的理想发光材料。且稀土离子发光既可利用配体的激发三重态能量,又可利用激发单重态的能量,其理论发光效率高达100%。同时,我国的稀土资源丰富,深入开展稀土化合物的应用研究对于把稀土资源优势转化为经济技术优势起着十分重要的作用。在红、绿、蓝三基色中,红光的色纯度是最薄弱的环节。稀土金属铕的三价离子利用~5D_0→~7F_2的跃迁可以得到色纯度很好的红光。因此可利用铕配合物制备出色纯度好的红光有机电致发光器件。本文围绕色纯度问题,研究了稀土金属铕的配合物的电致发光性能。具体内容如下:第一,研究并制备了铕配合物Eu(DBM)_3phen的发光器件。通过PBD和BCP对Eu(DBM)_3phen的掺杂,提高了器件的发光效率和光谱的色纯度稳定性,并分析了这些器件的电致发光特性。第二,为了进一步研究铕配合物的发光特性,我们利用一种新型的铕配合物EuN1(TTA)3_制备了电致发光器件。将它掺杂到不同主体材料中,制备了结构不同的器件,分析了这些器件的电致发光性能;把这种铕配合物的配体N1换为N2,分析了两种材料的光致发光及它们在不同主体材料中的电致发光性能,获得了色纯度稳定的优化器件结构。第三,将一种新型的可溶于氯仿的铕配合物EuL12L23作为发光染料掺杂到主体聚合物PVK中,制备了色纯度好的红光电致发光器件,从而提供了一种可用于制备色纯度好的红光聚合物电致发光器件的方法。通过分析铕配合物在聚合物主体材料中由掺杂浓度而引起的光谱变化等,了解客体铕配合物与主体聚合物之间的能量转移。最后,为进一步提高器件的发光性能,我们将SWNTs掺杂到共轭高聚物中作为空穴传输层,制备了铕配合物电致发光器件。研究了器件的电流-电压曲线、发光效率曲线和光电流曲线等。

郝峰[4]2009年在《稀土及铱配合物电致发光器件研究》文中研究指明有机发光器件作为重要的平板显示技术,由于制作工艺简单、制作费用低、视角宽、响应时间快、自主发光、高亮度、高功效、有利于全色显示等特点而引起人们广泛关注。本论文主要研究稀土配合物和铱配合物的电致发光器件的制作及优化。主要内容如下:1.稀土配合物电致发光器件研究我们以Eu(TTA)_3Php和Eu(PhpyR)_3(R=-C_2F_5、-C_3F_7)为发光材料,制作了不同主体材料以及不同结构的电致发光器件。通过增加不同厚度的TCTA缓冲层来优化器件性能。通过制作配合物Tb(PMIP)_3的电致发光器件,考察了不同电子传输材料对器件性能的影响。我们还通过使用不同厚度的TCTA缓冲层来优化期间性能。2.铱配合物电致发光器件的研究将蓝色磷光材料Ir(pdt)_3掺杂于主体材料DPPOC中,制作了不同掺杂浓度电致发光器件。并且研究了TCTA缓冲层厚度变化对电致发光器件性能的影响。当TCTA厚度为2 nm时,器件性能最好,最大亮度为9461cd/m~2,最大功率效率为39.66 lm·W~(-1)。将红色磷光材料Ir(DBQ)_2(NDBM)掺杂于CBP中,制作了红光电致发光器件,研究其电致发光特性。器件最大亮度可达到16310 cd·m~(-2),最大流明效率为7.90 lm·W~(-1)。以红色磷光材料Ir(DBQ)_2(acac)为发光材料,绿色磷光材料Ir(ppy)_2(CBDK)和Ir(ppy)_2(dmd)主体材料,制作了不同掺杂浓度的电致发光器件,获得了较好的结果。以Ir(ppy)_2(CBDK)为主体材料的器件最大亮度为26890 cd·m~(-2),最大流明效率可达到12.45 lm·W~(-1),而以Ir(ppy)_2(dmd)主体材料器件最大亮度为27480 cd·m~(-2),最大流明效率可达到23.65 lm·W~(-1)。

杜洪[5]2008年在《一种发黄光的铽配合物的合成、表征及其发光机理的初步探讨》文中研究指明本文主要针对稀土铽类有机金属三元配合物开展研究工作,合成了两种铽的有机配合物:Tb(BAC)_3Phen(BAC:Benzoylacetone;Phen:1,10-phenanthroline)、Tb(AcAc)_3Phen(AcAc:Acetylacetone)。其中主要以Tb(BAC)_3Phen为研究对象,对其进行了较为详细的表征,并对其发光机理做了初步的探讨。首先,对Tb(BAC)_3Phen的合成工艺进行了摸索,得到了较佳的合成工艺:反应温度为78℃左右,反应时长约为2小时,反应的pH值控制在7.0~7.5之间。通过元素分析和红外吸收光谱对产物的结构进行了指认,确定了配合物的分子式为Tb(BAC)_3Phen;通过对产物紫外-可见光光谱的分析,说明主要是来自配体的吸收,并得到Tb(BAC)_3Phen的带隙为3.48eV;根据循环伏安曲线和紫外-可见光光谱得到的结果,经计算得到Tb(BAC)_3Phen的LUMO、HOMO能级分别为-2.05eV和-5.53eV;对配合物进行的荧光光谱和光致发光光谱分析表明:配合物最佳激发波长为381nm,色纯度为0.8988,半高宽为10.5nm,色坐标为(X=0.4898,Y=0.4679),最大发射波长为615nm,是一种黄光发光材料,呈现出与一般铽配合物发绿光不同的现象。同时测定了Tb(BAC)_3Phen的差热-热重曲线并考察了其成膜性能,制得了Tb(BAC)_3Phen的器件,结果表明:Tb(BAC)_3Phen有着良好的成膜性和热稳定性,其器件也表现出良好的二极管特性,有着这些良好的基础,可望作为电致发光材料而应用。其次,在同样的实验条件下,合成了另外一种铽的有机配合物Tb(AcAc)_3Phen。同样通过元素分析和红外吸收光谱确定其分子式为:Tb(AcAc)_3Phen;根据循环伏安曲线计算得到了Tb(AcAc)_3Phen的LUMO、HOMO能级分别为-2.01eV和-5.58eV;对Tb(AcAc)_3Phen的荧光光谱和光致发光光谱分析表明:配合物最佳激发波长为335nm,色纯度为0.8739,半高宽为10.9nm,色坐标为(X=0.3585,Y=0.5917),最大发射波长为550nm,是一种绿光发光材料。配合物的差热-热重曲线表明配合物Tb(AcAc)_3Phen也有着良好的热稳定性。最后,对配合物Tb(BAC)_3Phen的光致发光机理进行了初步的探讨,得到分子内能量的传递模型,确定是由Phen将BAC传递来的能量和自身吸收的能量传递给稀土中心离子,从而实现稀土离子的特征发射,并提出配体微扰中心离子发光的判断,对Tb(BAC)_3Phen的发黄光现象进行了解释。

魏晗志[6]2004年在《具有光伏特性的有机电致发光器件研究》文中提出有机电致发光在现代显示技术领域中因其不可比拟的优势而受到人们的广泛关注,同时,有机光伏电池因成本低、工艺简单、易于制成大面积器件等诸多优点而成为一个研究热点,以期为太阳能的利用开辟新的道路。有机电致发光器件与有机光伏器件具有相似的器件结构,这就使某一有机器件可能同时具有电致发光和光伏两方面的性能。本论文基于此开展了一些探讨性的研究工作。在传统的基于掺杂的高亮度的红、绿光有机电致发光器件的基础上,研究了器件的光伏性能,详细讨论了各有机功能层对光伏性能的贡献及影响。基于有机功能层界面处激基复合物与器件光伏效应的关系,选用传统的有机小分子电致发光材料来制备光伏器件,对其光伏特性的规律、特点进行了初步的探讨,同时对其电致发光过程进行了研究。尤其基于对材料的选择,首次获得了具有光伏效应的白光电致发光器件,这使得在未来的应用过程中,有可能直接通过利用太阳能来驱动该器件,使其用于显示技术或照明光源领域。 稀土配合物材料作为电致发光材料具有窄谱带发射的特点,同时具有一定的载流子传输能力。但其往往易与空穴传输材料形成激基复合物,大大降低了器件的性能,这同时也限制了稀土配合物的应用。本文从两个方面对其进行了探讨。以Gd(DBM)_3bath为电子传输材料,通过器件设计在一定程度上消除了激基复合物对器件性能的影响,制备了非掺杂的效率相对较高的蓝光电致发光器件。通过在器件中引入空穴阻挡层和交互叠层的空穴传输层,以Eu(DBM)_3bath为发光层,较好地克服了激基复合物对Eu~(3+)特征红光的干扰,获得了效率相对较高的、高亮度的Eu~(3+)特征红光有机电致发光器件。与传统的掺杂型和模糊界面型Eu~(3+)特征红光有机电致发光器件相比,该方法的制备过程简单且易于控制。

张磊[7]2005年在《新型稀土配合物电致发光材料的设计与制备》文中研究指明电致发光(Electro luminescence EL)材料是一种在电场激发下产生发光现象的物质,电致发光即是电致发光材料在电场激发下将电能转变为光能的过程。有机电致发光材料具有驱动电压低(可与集成电路电压相匹配)、反应时间短、发光亮度和发光效率高以及易于调制颜色实现全色显示等优点,而且有机材料还具有重量轻、柔性强、易于加工等特点,这些都是传统的无机电致发光材料和液晶显示器所无法比拟的,上述特点使得有机电致发光材料具有应用于超薄大面积平面显示、制作可折叠的“电子报纸”以及高效率的野外和室内照明器件等相当广阔的开发和应用前景,有机电致发光已成为电致发光领域内一个新的研究热点,受到了化学、光学、材料学等相关学科领域的广泛重视。本文介绍了电致发光的发展、原理、器件结构及材料,讨论了影响器件衰减的原因。在充分分析了国内外相关研究的基础上,确定以稀土配合物作为主要研究目标,通过广泛的实验研究,设计合成新的稀土配合物作为有机电致发光材料。主要开展了以下两方面的工作:1.以合成的4-二苯胺基苯甲酸为第一配体,三苯基氧膦、邻菲咯啉为第二配体合成了一系列铽的配合物。2.星型金属配合物材料的设计与合成。

陈凯, 周亮, 段羽, 张洪杰[8]2018年在《稀土配合物在有机电致发光器件中的应用》文中认为作为一类特殊的发光材料,稀土配合物是全彩平板显示器件中理想的发光材料之一,具有独特的优势和重要的地位,因而最早引起了研究人员的广泛关注.本文综述了近年来新型稀土铕、铽配合物的设计合成与基于稀土铕、铽配合物电致发光器件的设计优化,总结了优化稀土配合物电致发光性能的几种常用途径,进而着重介绍了稀土铕、铽、钆配合物作为敏化剂在有机电致发光器件中的新应用.研究结果表明,稀土配合物作为敏化剂的应用能够实现稀土配合物与过渡金属配合物的优势互补,大幅提高了有机电致发光器件的综合性能,为新型高性能有机电致发光器件的设计与优化提供了新思路.

李新贝, 张方辉[9]2006年在《稀土配合物有机电致发光》文中研究说明稀土元素具有独特的电子层结构,是一类丰富的发光材料宝库。将稀土配合物应用于有机电致发光显示器件(OLED)对于实现全彩色显示具有重要意义。与通常的有机电致发光显示器件相比,稀土配合物有机电致发光器件具有高色纯度发射和高内量子效率的优点。本文概述了稀土配合物分类、稀土配合物有机电致发光器件研究进展和优点,着重研究了稀土离子及其OLED器件的发光机理。

郝玉英[10]2006年在《有机金属配合物电致发光材料的物理性能研究》文中认为有机电致发光器件(OLED)是平板显示、照明等领域的研究热点,而材料是该技术的核心,材料的分子设计、合成以及相关物理性能的研究是该技术的关键问题之一,本文合成了两类五种有机金属配合物电致发光材料,并对其与电致发光相关的物理性能进行了系统地研究,在新型材料与器件结构的设计以及材料结构与光电性能的研究方面取得了进展。 1、探索了8-羟基喹啉锂的最佳合成方法,确认了其分子结构是一种构型稳定的聚集态结构Liq·Hq。由于Liq的配位数不饱和,使Liq具有很强的吸湿性,容易水解。Liq的HOMO能级为-6.25eV,LUMO能级为-3.24eV,在正向电压的驱动下,器件ITO/CuPc/NPD/Liq/Al发射蓝绿光,电致发光峰位于496.0nm,此发光不是Liq本体发光,可能是NPD/Liq界面形成的激基复合物或Liq分子之间的激基缔合物的发光。Liq薄膜的荧光发射峰位于470.0nm,半峰宽度为91.1nm。Liq·Hq荧光发射峰位于453.5nm,半峰宽度为69.4nm,与Liq相比,Liq·Hq是一种更为纯正的蓝光材料。将Liq·Hq掺杂在聚合物PVK中利用旋涂的方法制膜有望获得更理想的电致蓝光。

参考文献:

[1]. 稀土配合物电致发光材料的设计与制备[D]. 赵仑. 东北师范大学. 2006

[2]. 稀土配合物电致发光及有机电致发光器件模型[D]. 梁春军. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所. 2000

[3]. 稀土铕配合物OLEDs特性的研究[D]. 刘嵩. 天津理工大学. 2006

[4]. 稀土及铱配合物电致发光器件研究[D]. 郝峰. 内蒙古大学. 2009

[5]. 一种发黄光的铽配合物的合成、表征及其发光机理的初步探讨[D]. 杜洪. 太原理工大学. 2008

[6]. 具有光伏特性的有机电致发光器件研究[D]. 魏晗志. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所). 2004

[7]. 新型稀土配合物电致发光材料的设计与制备[D]. 张磊. 东北师范大学. 2005

[8]. 稀土配合物在有机电致发光器件中的应用[J]. 陈凯, 周亮, 段羽, 张洪杰. 中国科学:化学. 2018

[9]. 稀土配合物有机电致发光[J]. 李新贝, 张方辉. 现代显示. 2006

[10]. 有机金属配合物电致发光材料的物理性能研究[D]. 郝玉英. 太原理工大学. 2006

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