应用于OLED的铱类有机电致磷光材料分析
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基于荧光材料的磷光材料的oled最大内量子效率概述1. 引言1.1 概述随着大数据、物联网和智能设备的发展,有机发光二极管(OLED)作为一种新型的平板显示技术,受到了广泛关注。
OLED的关键特性之一是其内量子效率,即电子与光子之间转换的效率。
荧光材料和磷光材料是目前常用的两种OLED 材料,它们对于提高OLED内量子效率起着至关重要的作用。
本文将对基于荧光材料和磷光材料的OLED最大内量子效率进行综述。
1.2 文章结构本文分为四个主要部分来介绍基于荧光材料的磷光材料在OLED中最大内量子效率方面的概述。
首先,在第二部分中将介绍荧光材料的特性,包括其定义与分类、发光机制以及在OLED中的应用。
接着,在第三部分将重点讨论磷光材料的特性,包括其定义与分类、发光机制以及在OLED中的应用。
最后,在第四部分将探讨影响OLED内量子效率的因素,包括材料本身性质对内量子效率的影响、外部因素对内量子效率的影响,以及基于荧光和磷光材料的OLED内量子效率的比较分析。
1.3 目的本文旨在提供有关基于荧光材料和磷光材料的OLED最大内量子效率的综述。
通过对荧光材料和磷光材料特性以及它们在OLED中的应用进行详细描述,我们将深入探讨这些材料对提高OLED内量子效率所起到的作用。
同时,我们将分析影响OLED内量子效率的各种因素,为进一步优化OLED技术提供指导和建议。
通过本文的阅读,读者将更好地了解基于荧光材料和磷光材料的OLED 最大内量子效率,并对其潜在应用领域有更加全面的认识。
2. 荧光材料的特性:荧光材料是一种在激发后能够发出可见光的物质。
它具有以下几个主要特性:2.1 荧光材料的定义与分类:荧光材料指的是那些在吸收能量后,通过电子跃迁能级结构而重新辐射出来的物质。
根据其化学组成和电子结构,荧光材料可以分为无机荧光材料和有机荧光材料两类。
无机荧光材料包括金属离子、半导体量子点等,其较高的量子效率常用于白色LED等领域。
OLED有机电致发光材料与器件摘要本文概述了OLED的发展简史,并简单介绍了OLED有机电致发光器件的基本结构与发光机理。
此外,还对比了OLED与PLED,这两种系列材料只是材料特性和成膜方法不同,本质上却无异。
相较于LCD,OLED具有很大优势,但仍面临寿命短等技术瓶颈。
随着研发力度的加大,其技术瓶颈将会被逐渐解决,可以预见在未来的显示市场,OLED必将是绝对主流产品。
关键词:有机电致发光器件;OLED显示器OLED (Organic Light Emitting Device)全名叫做有机电致发光器件,是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光的现象。
其原理是用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极,在一定电压驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层,电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层中相遇,形成激子并使发光分子激发,后者经过辐射弛豫而发出可见光。
辐射光可从ITO一侧观察到,金属电极膜同时也起了反射层的作用。
根据这种发光原理而制成显示器被称为有机发光显示器,也叫OLED显示器[1]。
1.OLED有机电致发光显示器件的发展简史1963年New York University的Pope[2]等第一次发现有机材料单晶蒽的电致发光现象。
1982年Vincett[3]的研究小组制备出厚度0.6 蒽的薄膜,并观测到电致发光。
1987年Kodak公司的邓青云等采用了夹层式的多层器件结构,开创了有机电致发光的新的时代[4]。
1990年,英国剑桥大学Cavendish实验室的Burroghes[5]等人首次采用共轭聚合物聚对苯撑乙烯(PPV,polyphenylene vinylene)制作了高分子发光二极管,简化了制备工艺,开辟了发光器件的又一个新领域—聚合物薄膜电致发光器件。
1997年,Princeton Univ. Forrest S R的小组发现磷光的有机电致发光材料,使得有机电致发光器件的内量子效率可能到达100%。
余辉室温磷光(RTP)材料的特点引言余辉室温磷光(R TP)材料是一种能够在光激发后短暂地发出磷光的材料。
与传统的磷光材料相比,它具有许多独特的特点。
本文将介绍余辉室温磷光材料的特点,包括其发光原理、应用领域以及与其他材料的比较等。
发光原理余辉室温磷光材料的发光原理主要通过能级结构的改变来实现。
在材料中激发能级的能量吸收后,电子将被激发到较高的能级,随后经过非辐射跃迁到低能级,释放出光能。
这种非辐射跃迁的机制使得余辉室温磷光材料能够在光激发后短暂地继续发光,而不需要外部的激发源。
特点1.长余辉时间余辉室温磷光材料具有较长的余辉时间,即在光照照射后,材料可以持续发光的时间较长。
这一特点使得余辉室温磷光材料在应用中能够提供更长时间的照明或显示效果,具有较高的实用性。
2.高亮度发光与传统的磷光材料相比,余辉室温磷光材料通常具有更高的亮度发光特性。
这是由于其能级结构的优化和非辐射跃迁的特性所致。
高亮度的发光使得余辉室温磷光材料在照明和显示等领域具有广泛的应用前景。
3.调控性能强余辉室温磷光材料在发光波长、发光强度和发光持续时间等方面具有较强的调控性能。
通过调整材料的组成、结构以及激发源等参数,可以有效地改变其发光性能,满足不同应用场景的需求。
4.良好的稳定性和耐久性余辉室温磷光材料具有良好的稳定性和耐久性,能够在长时间使用中保持其发光性能的稳定性。
这使得余辉室温磷光材料在户外照明、交通标识以及显示屏等领域具有广泛应用的潜力。
应用领域余辉室温磷光材料的特点使其在多个领域得到了广泛的应用。
1.照明领域余辉室温磷光材料可应用于照明领域中的照明器具、指示灯等设备中,提供长时间的照明效果。
其高亮度的发光特性使得其在户外照明和应急照明等场景中具有优势。
2.显示领域余辉室温磷光材料可应用于液晶显示器(L C D)和有机发光二极管(OL E D)等显示技术中,提供高亮度、高对比度的显示效果。
其调控性能强的特点使得其在显示领域具有广泛的应用前景。
oled中间体化工原料
随着OLED技术在显示领域的广泛应用,其中间体化工原料也日益受到关注。
OLED显示器的制造过程需要大量的中间体化工原料,包括有机发光材料、电子传输材料、包埋材料等。
这些化工原料的质量和稳定性对OLED显示器的性能和寿命有着至关重要的影响。
有机发光材料是OLED显示器中最重要的化工原料之一,其作用是在电流作用下产生发光。
发光材料的发光效率、颜色纯度、耐久性等指标对OLED显示器的影响非常大。
目前,主流的有机发光材料有荧光材料和磷光材料两种,其中磷光材料具有更高的发光效率和颜色纯度,但价格较高。
电子传输材料是OLED显示器中的另一类重要化工原料,其作用是将电子从电极传输到发光材料中。
电子传输材料的选择和性能对OLED显示器的亮度、色彩、对比度等方面有着直接影响。
常用的电子传输材料有TPD、NPD、TAPC等。
包埋材料则是用于将OLED显示器的各个层次包裹在一起,保护电子元件不受氧气、水分等物质的侵蚀。
包埋材料的抗氧化、抗潮湿性能对OLED显示器的寿命有着重要的影响。
总之,OLED中间体化工原料的研发和生产是OLED显示器制造的重要环节之一。
随着OLED技术的不断发展,中间体化工原料的研究和开发也将不断深入,为OLED显示器的性能和品质提供更好的保障。
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无机化学在新型发光材料中的应用有哪些在当今科技飞速发展的时代,新型发光材料因其独特的性能和广泛的应用前景,成为了材料科学领域的研究热点之一。
而无机化学作为化学学科的重要分支,在新型发光材料的研发和应用中发挥着至关重要的作用。
无机化学为新型发光材料提供了丰富的元素和化合物资源。
通过对各种无机元素的特性研究和组合设计,可以合成出具有不同发光性能的材料。
例如,稀土元素如铕(Eu)、铽(Tb)等具有独特的电子结构,能够展现出高效的发光性能,常被用于制备高性能的发光材料。
在新型发光材料中,无机化学在荧光材料方面有着广泛的应用。
荧光材料在照明、显示、生物标记等领域具有重要意义。
以常见的荧光粉为例,通过无机化学方法,可以将不同的金属离子掺杂到合适的基质晶体中,改变其能带结构和电子跃迁特性,从而实现对荧光颜色和发光效率的调控。
例如,在荧光灯中使用的卤磷酸钙荧光粉,就是通过无机化学合成和优化得到的,它能够将紫外线转化为可见光,提高照明效果。
无机化学在磷光材料的研究中也发挥了关键作用。
磷光材料与荧光材料的不同之处在于其能够利用三重态激子进行发光,从而提高发光效率。
通过无机化学手段,合成具有合适能级结构和电子传输性能的金属配合物,是实现高效磷光发光的重要途径。
例如,铱(Ir)、铂(Pt)等金属的配合物在有机发光二极管(OLED)中表现出了出色的磷光性能,大大提高了器件的发光效率和亮度。
此外,无机化学在量子点发光材料的发展中也扮演着不可或缺的角色。
量子点是一种尺寸在纳米量级的半导体晶体,由于量子限域效应,其发光性能可以通过控制尺寸、形状和组成来精确调节。
通过无机化学中的合成方法,如溶胶凝胶法、水热法等,可以制备出高质量的量子点。
这些量子点在显示技术、太阳能电池、生物成像等领域展现出了巨大的应用潜力。
例如,在量子点电视中,量子点能够提供更鲜艳、更准确的色彩显示。
无机化学还助力于新型长余辉发光材料的研发。
长余辉发光材料能够在激发光源停止后持续发光一段时间,在应急照明、夜光标识等方面具有重要应用。
oled有机发光材料类型【实用版】目录1.OLED 简介2.OLED 有机发光材料的类型3.OLED 发光原理4.OLED 材料的应用领域5.OLED 产业发展现状及前景正文一、OLED 简介OLED(Organic Light Emitting Diode,有机发光二极管)是一种无背光源、无液晶的自发光显示技术,具有优异的色彩饱和度、对比度和反应速度。
由于材质更加轻薄,可透明、可柔性,OLED 能够实现多样化的设计。
二、OLED 有机发光材料的类型OLED 有机发光材料主要包括以下几种类型:1.小分子有机发光材料:如磷光材料、荧光材料等。
2.高分子有机发光材料:也称为高分子发光二极管(PLED),由英国剑桥大学的杰里米·伯勒德及其同事首先发现。
聚合物大多由小的有机分子以链状方式结合在一起,以旋涂法形成高分子有机发光二极管。
3.量子点材料:量子点是一种半导体纳米颗粒,具有粒径大小对光谱发射的调控特性。
量子点材料在 OLED 中主要作为发光层材料使用,能够实现高色域、高色饱和度的显示效果。
三、OLED 发光原理OLED 的发光原理主要是通过有机发光材料在电场作用下产生载流子,并在发光层内实现电子和空穴的复合,从而产生光子。
有机发光材料的种类和特性决定了 OLED 的发光颜色和性能。
四、OLED 材料的应用领域OLED 材料广泛应用于各种显示技术,如手机、电视、电脑等显示器件,以及可穿戴设备、智能硬件等新兴领域。
此外,OLED 还在照明领域展现出巨大的潜力。
五、OLED 产业发展现状及前景当前,全球 OLED 产业格局以韩国为代表的国外企业占据主导地位,我国企业如维信诺、京东方等也在逐步崛起。
随着 OLED 技术的不断成熟和市场需求的提升,我国 OLED 产业有望实现快速发展,并在全球竞争中占据有利地位。
无机和有机电致发光材料
电致发光技术是一种通过电场激发材料发光的技术,它已经成为制造高质量平面显示器和照明设备的关键技术之一。
无机和有机材料是目前应用最广泛的电致发光材料,以下是它们的详细介绍。
一、无机电致发光材料
1.磷光体
磷光体是由氧化物或氟化物等高熔点材料和稀有金属离子组成的复合材料,具有较高的耐高温性和抗氧化性。
目前,磷光体已被广泛应用于LED照明和显示器行业。
其中,红色磷光体的发光效率较高,已经成为了LED照明产业中应用最广泛的颜色之一。
2.氮化物LED
氮化物LED是由镓铝氮化物等材料制成的发光二极管,具有发光效率高,颜色纯度度高等特点。
目前,氮化物LED已被广泛应用于绿色、蓝色和紫色LED照明以及RGB LED显示器中。
3.硅基LED
硅基LED是由硅材料和硅基异质结构组成的发光器件,具有低电压、高效率、长寿命等特点。
硅基LED已经成为了微电子学、生命科学、航空航天等领域的关键设备。
二、有机电致发光材料
1.聚合物LED
聚合物LED是由导电聚合物或导电聚合物复合材料制成的发光器件。
它具有发光效率高、颜色范围广等优点,目前已被广泛应用于照明、显示、可穿戴等领域。
2.小分子有机LED
小分子有机LED是由有机荧光分子制成的发光器件,具有可调颜色、发光亮度高等特点。
它已经被广泛应用于OLED电视、OLED照明等领域。
总体来说,无机和有机电致发光材料都具有各自的特点和优缺点。
未来,随着材料科学和控制技术的不断发展,电致发光材料的性能将
得到进一步提高和改善。
有机室温磷光材料原理简单易懂-概述说明以及解释1.引言1.1 概述有机室温磷光材料是一种新型的发光材料,具有特殊的发光性质和广泛的应用前景。
与传统的发光材料相比,有机室温磷光材料具有很多优点,如高亮度、长寿命、低成本、易制备等。
这些优点使得有机室温磷光材料在显示技术、照明工程、生物医学等领域有着广泛的应用。
有机室温磷光材料的发展历程可以追溯到20世纪90年代初期。
当时,科学家们开始研究并合成出第一批有机室温磷光材料,并发现它们具有较高的量子效率和较长的寿命。
随着科学技术的不断进步,越来越多的有机室温磷光材料被发现和合成出来,并且它们的性质也得到了进一步的改进和优化。
有机室温磷光材料的应用前景非常广泛。
首先,它们可以用于显示技术领域,如OLED显示屏、柔性显示屏等。
其次,有机室温磷光材料还可以应用于照明工程领域,如LED照明、室内照明等。
此外,有机室温磷光材料还具有生物兼容性和生物标记的特性,因此在生物医学领域也有着广泛的应用前景。
然而,有机室温磷光材料也面临着一些挑战和问题。
首先,制备有机室温磷光材料的过程相对复杂,合成出高效的材料仍然存在一定的困难。
其次,有机室温磷光材料的量子效率和寿命仍然有待提高,以满足实际应用的需求。
此外,有机室温磷光材料在长期稳定性和环境友好性方面也还存在一定的问题,需要进一步的研究和改进。
综上所述,有机室温磷光材料是一种具有广泛应用前景的新型发光材料。
它们具有许多优点,并在各个领域有着重要的应用。
然而,有机室温磷光材料的研究和发展仍然需要进一步深入,以克服其面临的挑战和问题,实现其更广泛的应用。
1.2文章结构文章结构可以分为以下几个部分:1. 引言:在引言部分,我们将对有机室温磷光材料进行概述,介绍其定义和特点,并提出写作本文的目的。
2. 正文:正文部分将围绕有机室温磷光材料展开,包括以下内容:2.1 有机室温磷光材料的定义和特点:在这一部分,我们将详细介绍有机室温磷光材料的概念和其在光学领域的特点,如高效率、长寿命、可调控等。
铼铱材料在高性能发动机上的应用张绪虎;徐方涛;石刚;闫旭波;李海庆【期刊名称】《宇航材料工艺》【年(卷),期】2016(046)001【摘要】综述了高性能发动机用铼铱材料的基本性能、制备工艺以及应用现状.铼材料具备优异的高温力学性能,作为燃烧室基材使用,铱材料具备优异的高温抗氧化性能,作为铼基材表面防护涂层使用,许用工作温度高达2 200℃,而铱涂层失效主要由于铼扩散至表面发生氧化,因此涂层厚度及致密性是影响涂层寿命的关键因素.铼铱材料制备均有多种工艺可以实现,包括化学气相沉积、物理气相沉积、粉末冶金、熔盐电铸等,其中美国采用CVD工艺制备的铼铱材料445 N发动机R-4D-14成功应用于休斯通讯702卫星,国内采用粉末冶金和物理气相沉积制备的铼铱材料燃烧室通过了25 000 s试车考核.【总页数】5页(P37-41)【作者】张绪虎;徐方涛;石刚;闫旭波;李海庆【作者单位】航天材料及工艺研究所,北京 100076;航天材料及工艺研究所,北京100076;航天材料及工艺研究所,北京 100076;航天材料及工艺研究所,北京100076;航天材料及工艺研究所,北京 100076【正文语种】中文【中图分类】TG14【相关文献】1.小推力液体火箭发动机用铱/铼材料体系研究进展 [J], 蔡宏中;易健宏;魏燕;郑旭;祁小红;陈力;胡昌义2.应用于OLED的铱类有机电致磷光材料 [J], 何沛林;晏彩先;李杰3.应用于OLED的铱类有机电致磷光材料分析 [J], 陈倩倩; 宋思思; 邹元明4.星用第三代铼/铱材料490N发动机研制进展 [J], 刘犇; 刘昌国; 杨成虎; 林庆国; 陈锐达5.应用于OLED的铱类有机电致磷光材料 [J], 万国君;李特;张世才;徐瑜璘因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
ir金属配位系磷光发光材料
IR金属配位系磷光发光材料是一种具有潜在应用前景的材料,在光学和电子领域具有重要意义。
IR金属配位系磷光发光材料能够在红外光谱范围内发光,具有
较高的光学性能和稳定性,因此在传感器、光电器件、生物医学和信息显示等领域有着广泛的应用前景。
IR金属配位系磷光发光材料具有较高的发光效率和光稳定性,能够发出稳定的磷光,具有较长的发光寿命。
这些材料在光电器件中具有潜在的应用前景,可以用于制备高效的有机发光二极管(OLED)和有机太阳能电池(OPV),为光电器件
的发展提供新的可能性。
此外,IR金属配位系磷光发光材料在生物医学领域也具有重要意义。
这些材料可以用于生物成像、药物传递和生物传感等应用,具有较高的生物相容性和生物兼容性。
IR金属配位系磷光发光材料在生物医学领域的应用有望为生物医学研究和
医疗诊断提供新的工具和方法。
此外,IR金属配位系磷光发光材料还具有在信息显示领域的广泛应用前景。
这些材料可以用于制备高效的红外光发光二极管(IRLED)和红外光激光器(IRL),为信息显示领域提供新的可能性和解决方案。
IR金属配位系磷光发光材料在信息
显示领域的应用有望为信息显示技术的发展和创新提供新的动力和动力。
综上所述,IR金属配位系磷光发光材料是一种具有重要意义和潜在应用前景的材料,在光学和电子领域具有重要的应用价值。
这些材料具有较高的光学性能和稳定性,能够发出稳定的磷光,具有较长的发光寿命。
IR金属配位系磷光发光材料
在光电器件、生物医学和信息显示等领域的应用前景广阔,为相关领域的发展和创新提供了新的可能性和解决方案。
应用于OLED的铱类有机电致磷光材料分析发光材料是有机电致发光器件(OLED)的核心组成部分,以铱为内核的有机电致磷光材料能够有效地增强磷光发光,提高OLED的发光效率。
文章以OLED的铱类有机电致磷光材料进行分析,找出工作原理中的相关关系。
标签:OLED;磷光材料;重金属配合物;铱配合物引言第一代显示器,最先面世的是显像管显示器———CRT(CathodeRayTube,阴极射线管)。
虽然显像管显像能力较高,但随着屏幕的扩大,器件制作朝着宽厚方向发展,体积变大、重量变重。
CRT存在驱动电压高、耗电、射线污染等问题,发展前途有限。
第二代显示器,即为身边熟知的平板显示器———LCD (LiquidCrystalDisplay,液晶显示器)。
广泛用于电脑、笔记本等显示屏中,显像时需背光协助,属被动发光,对比度下降,亮度不高,有视角依存性。
而且器件存在响应速度慢、不能适应高速运动画面、不耐温与耐振动、制作工艺复杂、成本高等问题。
目前来看,LCD的市场地位将持续一段时间。
有望克服LCD缺陷取代液晶技术的,就是第三代显示器——OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机电致发光器件)。
有机电致发光将会成为第三代最具竞争优势的平板顯示技术。
这种器件厚度薄,重量轻,色彩丰富,亮度、分辨率高,驱动电压低,响应速度快,不存在视角依存性,制造成本比LCD低,耐温与耐振动,具有实现大面积平板显示、屏幕柔性弯曲等优良性能。
有机电致发光器件将新一代最具竞争优势的平板显示技术应用其中。
发光材料是器件的核心组分,以铱为内核的有机电致磷光材料,因其重原子效应产生强烈的自旋轨道耦合,增强了单重态到三重态系间窜越,实现较强的磷光发射,提高了OLED发光效率.目前,研制高效的新型铱类磷光材料,发展低成本、节能环保的批量制备技术尤为重要。
在平板显示和固态照明领域中,有机电致发光器件具有非常好的应用前景。
其中磷光材料由于能够同时利用单重态和三重态的辐射复合发光,能够使器件的理论内量子效率达到100%,倍受人们关注。
铱金属配合物是目前研究和应用最多的一种电致磷光材料。
我们以金属铱为发光核,通过改变配体的种类和结构即对配体进行修饰以调节发光波长,进而实现调整材料的发光颜色,实现器件的全彩显示。
我们就是以此为设计理念来设计合成铱金属配合物的。
香豆类衍生物是一类非常有应用价值的化合物,这类化合物既具有良好的药理活性,被应用于抗HIV、抗癌、抗菌、杀虫等方面,又有优异的光学特性,被广泛用于激光染料、荧光增白剂、非线性光学材料、荧光探针以及太阳能电池有机染料光敏化剂等领域,因而多年来一直是人们关注的焦点。
为了实现化合物发光颜色的变化,一般是在香豆素类衍生物的3、4-位引入吸电子基团而在7-位引入供电子基团,然后对这些位置的取代基进行合理的修饰。
自从C.W.Tang等将3-(2-苯并噻唑)-7-二乙氨基香豆素(Coumarin-6)用作平面显示材料起,人们开始发现香豆素类衍生物在有机电致发光二极管领域内的潜在的价值。
β-二酮类化合物在多个领域中有着广泛的应用,以其衍生物作为配体能够改善配合物的多种性质,如磷光发光效率、电荷转移、热稳定性等。
它们在光致发光、电致发光、机械发光、催化领域、紫外线防护、分析方面、高分子荧光材料等方面都有较好的应用。
苯并咪唑类化合物由于具有独特的电子结构、良好的导电性能和荧光性质,被广泛应用于发光材料,尤其它们良好的热稳定性适于研制耐高温有机发光材料。
苯并咪唑及其衍生物不仅可以应用于有机电致发光材料、有机光致发光材料和有机太阳能电池等领域,而且还由于它们具有良好的生物活性和反应活性在抗癌、抗真菌、镇痛消炎、抗风湿、驱虫等方面有很重要的药用价值,一直都是人们研究的热点。
咔唑可以作为精细化学产品的中间体,广泛应用于颜料、染料、农药、塑料等诸多领域。
咔唑衍生物是有机电致发光领域中一类性质优异的空穴传输材料。
嗯二唑及其衍生物是一类荧光很强的化合物,主要发出的是蓝色或者紫色光,从而弥补了发光材料研究现状的不足。
在有机发光材料中,一般以噁二唑类化生物作为主发光体,可以得到具有高性能的电子传输能力的超薄膜。
1有机电致发光器件结构有机电发光器件在显示领域的应用潜力很大,它具有多种优势,如色彩丰富、主动发光、体积小、厚度薄、能耗低等特点。
从而让OLED成为显示器件的热门。
刚性OLED以玻璃为主要材料,其中薄而透明的ITO为阳极,Ag、Al这些具备活跃性质的金属为阴极,薄层有机材料是发光层。
阳极注入在空穴中,阴极会注入到电子中是在电压的推动下实现的,两者是产生了有机分子反应。
将原本稳定的形态转换为高能激发态,当返回基本状态的时候就会产生出能量,这样的能量也促成了发光现象的产生。
2有机电致发光材料发光材料是OLED的核心关键材料,因其结构、组成不同,器件可产生红、绿、蓝三原色,构成基本色彩。
电致发光不同于光致发光,激子并不是由自身电子跃迁产生的,而是电子、空穴分别由器件的阴极和阳极非成对注入后,于发光材料上复合产生的。
随机产生的激子既可以是单重态,也可以是三重态。
由量子力学理论可知,在双电子体系中,每个电子均具有量子数为1/2的自旋。
当两个电子的自旋角动量发生耦合时,耦合后的总自旋量子数S可取0或1。
如图1所示。
依据自旋量子统计理论,单重态激子与三重态激子生成概率之比为1:3,即单重态激子占25%,三重态激子占75%。
2.1以铱为内核的有机电致磷光材料有机小分子铱(III)类配合物,因其易合成,易提纯,结构修饰性强,光、热稳定性好,便于真空蒸镀等优点成为电致磷光材料中研究最多、应用前景最好的发光材料。
铱类配合物较短的三重态寿命使得高电流密度下不易产生猝灭而拥有较高的磷光发射效率,并且正八面体结构不会像其它金属配合物的平面结构易形成分子间堆叠,影响光物理性质。
2.2以重金属为内核的有机电致磷光材料磷光材料主要以第Ⅷ族重金属作为配合物的中心原子,对具有d6电子结构的Ru(钌,Ⅱ)、Ir(铱,Ⅲ)和d8电子结构的Pt(铂,Ⅱ)、Pd(钯,Ⅱ)的研究最多。
根据相关技术的研究发现,重金属可以产生强烈的自旋轨道耦合效应,这样的效应是能让禁阻三重态反应变得允许,这样的情况让单重态与三重态实现电子的跃迁,两者能相互依存,一起实现发光现象。
所以从整体上来说,器件内的量子效率是完整的,所以发光效率会强于荧光材料器件,也替代荧光材料器件成为有机电致发光领域的新研究方向。
2.3热致延迟型磷光材料TADF是另外一种可以使T1激子转化为S1激子的方法,在该过程中,T1激子的利用率可以达到100%。
TADF现象主要存在于苯甲酮、芳香族硫酮、丙硫酮、9,10-蒽醌等系列的有机化合物中。
2009年,Kido等最早将TADF材料应用到OLED中。
2012年,他们在TADF材料上实现重大突破,将TADF基OLED 的EQE提升到与磷光材料接近的水平,更为重要的是,TADF基蓝光OLED的EQE可以达到19.5%,显示出巨大的发展潜力。
目前为止,TADF型OLED的EQE最高已超过30%,并且能够实现较长的使用寿命。
虽然TTA和TADF型分子都能产生延迟荧光现象,但它们产生的机理是完全不同的,TADF最基本的需求是分子的单重态与三重态能量差(ΔEST)足够小,从而确保T1到S1的反向系间窜越(RISC)过程可以受热激发产生。
这一方面,有机蒽、芘类化合物虽然有很强的荧光性能,但是其ΔEST过大,因而并不适合用于设计TADF型分子。
然而ΔEST的大小并不能成为区分TTA和TADF型分子的标准,两者之间的差别主要通过瞬态EL光谱来观察。
在瞬态EL光谱中,TTA分子的荧光衰减曲线呈二次幂规律;TADF分子可以观察到瞬态荧光和延迟荧光两个部分,并且这两部分是大致相同的。
TADF分子的常见构型是D-A型,其主要的设计思路是通过调节分子的HOMO和LUMO能级的分离程度来减小ΔEST。
D-A型分子一般具有很强的分子内电荷转移特点,会使荧光量子效率(PLQY)降低并产生发射红移,所以在设计高效TADF分子时要合理限制其结构的共轭程度,并有效提高材料的辐射衰减速率。
间苯二腈类化合物有很强的吸电子能力,并且在激发态时其结构较为稳定,可以有效抑制激发态的非辐射跃迁以及分子内的电荷转移,很适合作为TADF材料的受体基团。
据此,Uoyama等制备了一系列基于间苯二腈类的TADF 材料,其中制备的天蓝光材料2CzPN将两个咔唑基团连接在间苯二腈上,由于邻位较大的空间位阻以及咔唑基团的给电子能力较弱,有效抑制了分子内的电荷转移,所以基于2CzPN器件的EQE可以达到9%。
3铱类磷光材料现状小分子铱类磷光材料是运用在OLED中,它的核心技术与专利是属于美国UDC公司所有,,这样的情况也会让国内在进行相关的研究发展中容易受限,在发展需求中都需要国外进口,因为供应方掌管着技术决定权,我国的OLED产业发展又依赖外国的进口技术,这样的局面对我国的发展十分不利,处处受到外国的约束。
我国近年来在不断发展相关材料的研究,争取研发出我国自己的铱类磷光材料技术,因为相关技术上的有限,技术上无法得到实质性的突破,所以也根本无法进行批量的出售,应该技术还不娴熟,研发与生产产生巨大的脱节,材料与产业存在巨大的代沟。
这样也会造成我国生产的铱类磷光材料只能运用于日常的研究使用中,其中更深入的水平还无法达到标准技术,OLED在产业上不能得到广泛的运用。
结语铱类有机电致磷光材料作为OLED显示技术的核心材料,因具有比荧光材料更高的发光效率而被广泛应用于有机电致发光器件中。
研制高效的新型铱类磷光材料,增强学术领域与企业间的合作,将是OLED产业的未来发展方向。
參考文献[1][日]城户淳二.有机电致发光———从材料到器件[M].北京:北京大学出版社,2012:29-30.[2]苏仕健.新一代有机电致发光材料与器件[J].科学通报,2016,61(32):3448.[3]杨敏.低压高性能单色磷光铱配合物有机发光二极管的湿法制备及其相关材料研究[D].南京邮电大学,2016.基金项目:辽宁省博士启动基金项目(201501115)和辽宁省自然科学基金指导计划项目(201602412)资助课题.。