新型蓝光OLED材料和器件
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［!%］ !" #$ 一种蓝光电致发光器件 （基激复合态发光）
图 ’ ! 器件 ,-# B &-+& B *@& B .HVT B $=+1.H 的电流密度1电 压和亮度1电压曲线 +=DF ’! A:<<?>61G8H65D?（ !"# ）5>I 4<=D76>?JJ1G8H65D?（ $"# ） 8K ,-# B &-+& B *@& B .HVT B $=+1.H I?G=9?M
［ > Z && ］ 面已得到了巨大进展 ， 并且实现了红、 蓝、 绿 ［ &! Z &A ］ 。但是目前已知有实用价值和 三原色发光
二甲基=A=羟基喹啉锂 （ 2J44T ） 也是一种很好的 蓝光材料， 图 & 给出了蓝光 2J44T 和空穴传输聚 合物聚 （ *， *_=联苯=*， *_=^JY （ @=甲基苯） =& ， @=苯 二胺=& ， ?=二异丙烯基苯） （ ‘91)‘E ） 的化学结构。
性能， 测量了其亮度+电压和电流密度+电压曲线， 发光亮度和注入电流密度随着外加电压的增加而 （ 启动电压定义为亮度 增大。启动电压为 %8 , : 达到 3 GP A @$ 时的外加电压值） ， 最大亮度超过 , >>> GP A @$ 。 # # 因为 ,+羟基喹啉的 $ 和 * 位上的甲基的作 用， 使得以 &’(() 为发光材料的电致发光光谱相 （ &’) ） 发生了蓝移， 其色度更 对于 ,+羟基喹啉锂 加接近 U=VS 标准蓝光。电致发光光谱如图 $ 所 示， &’(() 的发光峰值波长为 "%$ ?@， 而 &’) 的 峰值波长为 "!% ?@。实验结果表明 &’(() 是一 种较好的蓝光材料。 !" !# 聚芴衍生物 具有优异的发光性能， 其荧 聚芴化合物 （ .D） 光量子产率可达 7,W ， 因此聚芴的制备及基于聚
!# 新型蓝光材料
［ *, ］ () *+ 蓝光金属络合物
， 有机电致发光材料
［ @， %］ 还可以应用于电泵浦有机固体激光器 。这些
重要的应用和优点引起了广泛的研究兴趣， 特别 是从 &DA> 年 BINU 和 5IN,7[Q 报道了里程碑式的
［ "］ 工 作— — —双 层 .+2 器 件 ； 用 A=羟 基 喹 啉 铝
（ 北京大学 物理学院；人工微结构和介观物理国家重点实验室，北京# &$$A>& ）
摘要：基于有机材料的电致发光技术可以应用于超薄平面显示和有机固体激光器等方面， 在近 !$ 年来取得
了飞速的发展， 基本实现了红、 绿、 蓝三基色发光。绿色材料发展最快， 基本达到了商业化实用阶段， 而红色 和蓝色材料的问题较多， 特别是稳定、 高效率的蓝光更具有挑战性。综述了近期我们对蓝光材料的分子设计 与合成， 以及蓝光器件的一些研究。主要包括金属络合物 ! ， ?=二甲基=A=羟基喹啉锂和聚芴衍生物树枝状的 聚芴化合物的蓝光材料， 以及利用基激复合态实现蓝光的电致发光器件。通过光致发光、 电致发光光谱以及 电压=电流=发光亮度特征曲线等研究了这些发光材料和器件的性质。现在蓝光器件的色纯度和工作寿命还 有待提高。 关# 键# 词：有机电致发光；金属络合物；聚芴衍生物 "&@$C； >A"$3# # # 文献标识码：1 中图分类号：B*?A?8 & ；B*A>?8 ?# # # %&’’：
图 )! &-+&、 *@& 和 .HVT 的化学结构 +=DF )! -7? 97?O=95H J6<:96:<?J 8K &-+&， *@& 5>I .HVT M
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图 *# 枝化聚芴的合成路线和化学结构
万方数据
D’B8 *# =E9 LZ?HE9L’L IJKH9 JO P9?PI’H’G MJFZOFKJI9?9 N?P ’HL GE9@’GNF LHIKGHKI98
! 第" 期
陈志坚，等：新型蓝光 #$%& 材料和器件
! ’()
! ! 为了比较我们利用同样的方法合成了线形聚 芴 （ *&+） 。分别以枝化聚芴和线形聚芴为发光材 料制备电致发光器件， 制备方法同上。以 ,-# 玻 璃为阳极， 镁银为阴极， 作为发光和空穴传输材 料， *&+ 和 *&+. 分别旋涂在 ,-# 上， 再真空蒸镀 一层 / ， 01二甲基1( ， ’1二苯基12 ， 231菲绕啉 （ 456781 9:;<8=>?， 简称 @A* ） ， 可以提高电子注入和阻挡 空穴。 双层器件 ,-# B *&+ B @A* B CDE.D和 ,-# B *&+. B @A* B CD E .D 的电流1电压和亮度1电压关系曲线如 图 ( 所示。通过优化器件的结构， 如调整膜厚， 使 用低功函数的金属作为阴极等等， 器件的发光效 率和亮度有望进一步提高。 已经报道的蓝光材料很多， 这里只列出了我 们的两种有关蓝光材料的工作。
&# 引# # 言
有机电致发光 （ .WUINJ; +7:;XW67RHJN:Y;:N;: ， .+2） 有广泛的应用前景， 比如它将代替液晶， 成 为下一代超薄显示器的主力军， 它具有其他超薄 显示器不可比拟的优点， 比如主动发光、 大视角、 高亮度、 低电压和节能等
［ & Z D］
材料的问题较多， 离实际应用尚有距离。因此， 稳 定、 高效率红光和蓝光材料的分子设计与合成仍 然是重要的研究内容。此文综述了最近我们关于 蓝光材料和器件的研究。
通过 NHHO5>> 缩合反应， 合成了 0 ， 01I=4:6LH1 P， P， PQ， PQ16?6<5;7?>LH10R1KH:8<?>?1/ ， ’1I=5O=>? （ 简称 &-+& ） ， 化学结构如 图 ) 所 示。 &-+& 的 R#C# 和 $NC# 能 级 分 别 测 量 为 S )F T ，S /F 3 ?U。器件结构， 在 ,-# 表面上依次真空蒸镀 &-1 +&、 *@&、 .HVT 和 $=+ B .H 阴极。图 " 为器件的能 级图和各层的厚度。器件在外加电压下发出蓝色 荧光， 亮度随电压的增 加 而 增 大， 启动电压为 ( 如图 ’ 所示。发光 U， 最大亮度约为 (33 9I B O ， 峰值波长约为 (W3 >O， 器件的电致发光光谱不同 于所有材料的荧光光谱。分析得出， 此电致发光 来自于基 激 复 合 态 的 失 活。如 图 " 所 示， 注入 万 方数据 &-+& 的空穴受到 *@& 层的阻挡而聚集在 &-+&
图 $# 器件 1=5 A ./01.2 A &’(() A (B C 0B 和 1=5 A ./01.2 A &’) A (B C 0B 的电致发光光谱， 插图为这两种器件发 光的色度坐标 D’B8 $# =E9 9F9GHIJFK@’?9LG9?H LM9GHIN JO P9Q’G9L 1=5A ./01.2A &’(() A (B C 0B N?P 1=5 A ./01.2 A &’) A (B C 0B8 =E9 ’?L9H LEJRL HE9’I S1T GJJIP’?NH9L<
第 !" 卷# 第 " 期 !$$% 年 &! 月
发# 光# 学# 报
’()*+,+ -./0*12 .3 2/4)*+,’+*’+
5678 !"
*68 "
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文章编号： &$$$=>$?! （ !$$% ） $"=$>@?=$%
新型蓝光 !"#$ 材料和器件
陈志坚，李福山，龚旗煌
图 ( ! 双层器件 ,-# B *&+ B @A* B CDE.D 和 ,-# B *&+. B @A* B CD E .D 的电流1电压和亮度1电压关系曲线 +=DF (! A:<<?>61G8H65D?（ !"# ）5>I 4<=D76>?JJ1G8H65D?（ $"# ） 8K I8:4H?1H5L?< I?G=9?J 8K ,-# B *&+ B @A* B CD E .D 5>I ,-# B *&+. B @A* B CD E .DM
［ $$ X $" ］ 。然而， 作 芴的 5&T/ 受到人们的高度重视
为有机聚合物， 它的一些缺点， 比如低导电性、 低 热稳定性以及由于分子聚集引起的发光峰的红移 和展宽至今得不到有效地解决。有鉴于此， 我们 设计了一种树枝状的聚芴化合物 （ ./D0 ） ， 并引 入三苯胺作为共聚的对象。结果表明， 树枝状的 分子结构提高了材料及器件的热稳定性， 有效地 抑制了聚芴化合物的聚集， 改善了器件的发光色
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性能， 测量了其亮度+电压和电流密度+电压曲线， 发光亮度和注入电流密度随着外加电压的增加而 （ 启动电压定义为亮度 增大。启动电压为 %8 , : 达到 3 GP A @$ 时的外加电压值） ， 最大亮度超过 , >>> GP A @$ 。 # # 因为 ,+羟基喹啉的 $ 和 * 位上的甲基的作 用， 使得以 &’(() 为发光材料的电致发光光谱相 （ &’) ） 发生了蓝移， 其色度更 对于 ,+羟基喹啉锂 加接近 U=VS 标准蓝光。电致发光光谱如图 $ 所 示， &’(() 的发光峰值波长为 "%$ ?@， 而 &’) 的 峰值波长为 "!% ?@。实验结果表明 &’(() 是一 种较好的蓝光材料。 !" !# 聚芴衍生物 具有优异的发光性能， 其荧 聚芴化合物 （ .D） 光量子产率可达 7,W ， 因此聚芴的制备及基于聚
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， 有机电致发光材料
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重要的应用和优点引起了广泛的研究兴趣， 特别 是从 &DA> 年 BINU 和 5IN,7[Q 报道了里程碑式的
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（ 北京大学 物理学院；人工微结构和介观物理国家重点实验室，北京# &$$A>& ）
摘要：基于有机材料的电致发光技术可以应用于超薄平面显示和有机固体激光器等方面， 在近 !$ 年来取得
了飞速的发展， 基本实现了红、 绿、 蓝三基色发光。绿色材料发展最快， 基本达到了商业化实用阶段， 而红色 和蓝色材料的问题较多， 特别是稳定、 高效率的蓝光更具有挑战性。综述了近期我们对蓝光材料的分子设计 与合成， 以及蓝光器件的一些研究。主要包括金属络合物 ! ， ?=二甲基=A=羟基喹啉锂和聚芴衍生物树枝状的 聚芴化合物的蓝光材料， 以及利用基激复合态实现蓝光的电致发光器件。通过光致发光、 电致发光光谱以及 电压=电流=发光亮度特征曲线等研究了这些发光材料和器件的性质。现在蓝光器件的色纯度和工作寿命还 有待提高。 关# 键# 词：有机电致发光；金属络合物；聚芴衍生物 "&@$C； >A"$3# # # 文献标识码：1 中图分类号：B*?A?8 & ；B*A>?8 ?# # # %&’’：
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有机电致发光 （ .WUINJ; +7:;XW67RHJN:Y;:N;: ， .+2） 有广泛的应用前景， 比如它将代替液晶， 成 为下一代超薄显示器的主力军， 它具有其他超薄 显示器不可比拟的优点， 比如主动发光、 大视角、 高亮度、 低电压和节能等
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材料的问题较多， 离实际应用尚有距离。因此， 稳 定、 高效率红光和蓝光材料的分子设计与合成仍 然是重要的研究内容。此文综述了最近我们关于 蓝光材料和器件的研究。
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新型蓝光 !"#$ 材料和器件
陈志坚，李福山，龚旗煌
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为有机聚合物， 它的一些缺点， 比如低导电性、 低 热稳定性以及由于分子聚集引起的发光峰的红移 和展宽至今得不到有效地解决。有鉴于此， 我们 设计了一种树枝状的聚芴化合物 （ ./D0 ） ， 并引 入三苯胺作为共聚的对象。结果表明， 树枝状的 分子结构提高了材料及器件的热稳定性， 有效地 抑制了聚芴化合物的聚集， 改善了器件的发光色
