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有机电致发光

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Originalarticle

Synthesisandcharacterizationofcarbazole-baseddendrimers

asbipolarhostmaterialsforgreenphosphorescentorganiclight

emittingdiodes

TingZhanga,*,Dong-QingXub,Jun-MingChena,PingZhanga,Xu-ChunWanga

aSchoolofChemistryandMaterialEngineering,AnhuiScienceandTechnologyUniversity,Fengyang233100,ChinabCenterofAnalysisandMeasurement,AnhuiScienceandTechnologyUniversity,Fengyang233100,China

1.Introduction

Sincethereportoforganiclight-emittingdiodes(OLED)based

onphosphorescentemitters,therehasbeenintensiveinterestin

thesedevicesbecausetheycanharvestbothsingletandtriplet

excitonsforemission,providingtheopportunitytorealizeinternal

quantumefficiencycloseto100%[1].Untilnow,mostofthe

efficientphosphorescentorganiclight-emittingdiodes(PHOLEDs)

havebeenfabricatedthroughvacuumthermalevaporationwhich

allowsforcomplicatedverticaldevicearchitecturesanddelivers

excellentdeviceswithhighefficiencies[2,3],butrequires

complicatedtechnologicalprocessesand,consequently,ismuch

morecostly.Itisgenerallybelievedthatsolution-basedprocesses,

suchasspin-coatingorink-jetprinting,arerelativelyinexpensive

andcanbeutilizedforthepreparationoflarge-areadisplays[4].To

date,solution-processedPHOLEDsaremainlyfocusedonpoly-

mericmaterialsbyincorporationofheavymetalcomplexes

throughphysicalblendinginpolymerhostslikepolyvinylcarba-

zole(PVK)[5]andpolyfluorene(PFO)[6]orchemicalbondingon

polymerchains[7].However,theapplicabilityofpolymericmaterialsisgreatlyhamperedbyintrinsicdisadvantages,such

astheuncertainmolecularstructureanddifficultyinpurification,

whilethepurityofmaterialshasagreatinfluenceonelectrolumi-

nescenceperformance.Incontrast,conjugateddendrimershave

emergedasanewtypeoflight-emittingorganicmaterialsfor

applicationinOLEDs[8].Theycombinetheadvantagesofboth

smallmoleculesandpolymericmaterials,forexample,repeatable

monodispersityandhighlevelsofpurityofsmallmolecules,and

goodsolubilityandfilm-formationabilitybywetmethodsof

polymers[9,10].Therefore,dendriticmoleculeswithgood

solubilityandexcellentthermalstability,eitherashostsordoped

emittersforsolution-processiblephosphorescentlight-emitting

devices,havebeeninvestigated[11,12].

Duetotherelativelylongexcitedstatelifetimesoftriplet

emitters,theheavymetalcomplexesareusuallydopedintohost

materialstoreducetheself-quenchingandtriplet–tripletannihi-

lation[13].Bythecombinationofbothholeandelectron

transportingmoietiesinonemolecule,bipolarmoleculesinthe

questforhighlyefficientPHOLEDshavearousedconsiderable

interestbecausetheyenableabalanceddensityofchargeand

simplifieddevicestructures[14,15].Oneofthemostimportant

corestructuresofbipolarhostmoleculesisthecarbazolemoiety

duetoitslargetripletenergyandgoodhole-transportproperty

[16–21].Toachievebipolarityinthemoleculardesignsbased

onChineseChemicalLetters27(2016)441–446

ARTICLEINFO

Articlehistory:Received7July2015Receivedinrevisedform10September2015Accepted17December2015Availableonline6January2016

Keywords:OLEDsBipolarhostmaterialsDendrimerCarbazoleDibenzothiopheneABSTRACT

Agroupofnovel,carbazole-baseddendrimerscomprisedoftheelectron-acceptingdibenzothiophenecoreandtheelectron-donatingoligo-carbazoledendrons,namelyG1SFandG2SF,aresynthesizedutilizingtheUllmannC–Ncouplingreaction.Thedendrimersaredesignedinsuchawaytoshowgoodsolubilityincommonorganicsolvents,excellentthermochemicalstabilitywithdecompositiontemperatures(Td)upto4308C,andhighHOMOlevelsinarangefromÀ5.45eVtoÀ5.37eV.Resultsofdensityfunctionaltheorycalculations(DFT)indicateG2SFhasanalmostcompleteseparationofHOMOandLUMOlevelsatthehole-andelectron-transportingmoieties;whileG1SFexhibitsonlypartialseparationoftheHOMOandLUMOlevelspossiblyduetointramolecularchargetransfer.GreenphosphorescentOLEDswerefabricatedbythespincoatingmethodwiththedendrimersashostsandtraditionalgreeniridiumphosphorasdopedemitter.Underambientconditions,amaximumluminanceefficiency(hL)of19.83cdAÀ1andamaximumexternalquantumefficiencyof5.85%areachievedforG1SF,and15.50cdAÀ1and4.57%forG2SF.ß2016ChineseChemicalSocietyandInstituteofMateriaMedica,ChineseAcademyofMedicalSciences.PublishedbyElsevierB.V.Allrightsreserved.

*Correspondingauthor.E-mailaddress:tingzhang84@163.com(T.

Zhang).ContentslistsavailableatScienceDirect

ChineseChemicalLetters

journalhomepage:www.elsevier.com/locate/cclet

http://dx.doi.org/10.1016/j.cclet.2015.12.0281001-8417/ß2016ChineseChemicalSocietyandInstituteofMateriaMedica,ChineseAcademyofMedicalSciences.PublishedbyElsevierB.V.Allrightsreserved.carbazole,variousmoietiescapableofacceptingelectronswere

incorporatedtogivenovelbipolarhosts[22–24].Forexample,

Yangetal.reportedabipolardendrimerwithcarbazoleunitsas

hole-transportingunitsandoxadiazoleunitsaselectron-trans-

portingunitswithmaximumefficienciesof16.8cdAÀ1and5.7%

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电致发光光谱移动

电致发光光谱移动

学 士 学 位 论 文 论文题目：有机薄膜电致发光光谱移动 的因素 姓 名 钮月东 院系 物理与光电工程学院 专业 应用物理 年级 2008级 学号 *********** 指导教师 曲崇 2012-5-28 目 录 1引言 2 2有机电致发光原理 2 3.能量传递对光谱移动的影响 3 4掺杂浓度对光谱移动的影响 7 5掺杂区域对光谱移动的影响 9 6总结 11 参考文献 11 致谢词 鲁东大学学士学位论文

1 有机薄膜电致发光光谱移动的因素 钮月东 （物理与光电工程学院 应用物理 2008级1班 20082312817） 摘 要：本文从三个方面研究了影响有机薄膜电致发光光谱移动的因素。掺杂剂通过接受主体材料激子的能量传递，使掺杂剂本身成为发光中心，从而改变发光光谱，在掺杂体系DMQA：Alq3、DCJTB：Alq3中再掺杂Rubrence也有利于能量的彻底转化，形成更好的单色发光。掺杂材料浓度会造成光谱的移动可能是由于激子的猝灭或者是发光材料形成激基蒂合物，当掺杂材料浓度达到一定数值时发光光谱不再移动，因为此时只有掺杂剂或者主体是发光中心，有利于形成较好的单色光。通过分析研究了不同区域掺杂Rubrene和DCJTB两种荧光染料的发光光谱，发现Alq3激子的扩散长度在40nm左右，从而可以通过控制掺杂材料的区域来实现发光光谱的移动。 关键词：电致发光；发光中心；能量传递；掺杂浓度；掺杂区域 Organic Thin Film Electroluminescence Spectra of Mobile Element Niu Yuedong (School of Physics and Optoelectronics Engineering, Applied Physics, Class1Grade2008, 20082312817) Abstract: From three aspects this paper studies the influence of organic film electroluminescent spectrum mobile factors. Doping agent by accepting the main materials excitons energy transfer, make the doping agent itself become luminous center, which changes shine spectra, in doping system DMQA: Alq3, DCJTB: Alq3 again in Rubrence but also to the doping energy thoroughly transform, form better monochromatic light. Doping material concentration will cause the movement of the spectrum is likely due to excitons sudden destroy or luminescence materials form of Kitty and things, when doping material concentrations up to a certain value light spectrum no longer move, because the only doping agent or subject is luminous center, help to form good monochromatic radiations. Through the analysis and study of different regions Rubrene and DCJTB doped two of fluorescent light spectrum, found that Alq3 excitons of diffusion length in 40nm or so, thus can through the control of doping materials to achieve the light spectrum of the area to move. Key Words: electroluminscent;; luminous center; energy transfer; doping concentration; doped area 鲁东大学学士学位论文

有机电致发光材料的发展及其发光机理

有机电致发光材料的发展及其发光机理

２０１１年２月　第２７卷第１期　江苏教育学院学报（自然科学）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）　Ｆｅｂ．，２０１１　ＶｏＩ＿２７　Ｎｏ．１　

有机电致发光材料的发展及其发光机理　

胡志新　

（江苏省梅村高级中学，江苏无锡２１４１１２）　

［摘要］　有机电致发光器件（ＯＬＥＤ）具有低压直流驱动、高亮度、高效率、响应速度快，适合于动态图像显示，　以及易实现全彩色大面积显示等优点，在平板显示领域引起了广泛的关注．本文介绍了近年来有机电致发光材料的发　

展及其发光机理．　［关键词］　有机电致发光；金属配合物；发光性能；发光效率　［中图分类号］０７３４　［文献标识码］　Ａ　［文章编号］　１６７１—１６９６（２０１１）０１—００２７—０３　

一、有机电致发光材料的发展　

自从Ｔａｎｇ等１９８７年研制出高亮度、高性能的有　

机电致发光材料与器件（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔ　Ｄｉｏｄｅ，　ＯＬＥＤ）¨　以来，有机电致发光器件引起了科学界的　

广泛关注，被普遍认为是新一代显示技术中最具竞　

争力的技术之一．　

与无机材料的电致发光相比，有机薄膜具有许　

多优越性：（１）有机材料可获得在可见光谱范围内的　

全色发光；（２）可以直接用几十伏甚至几伏的直流低　

压驱动，可以和集成电路直接相匹配；（３）有机电致　

发光器件制作工艺简单，可以低成本制成超薄平板　

显示器件．因此，ＯＬＥＤ与当前已处于普及应用的其　

它ＬＥＤ显示技术包括无机电致发光器件相比，具有　

低压直流驱动、高亮度、高效率、响应速度快，适合于　

动态图像显示以及易实现全彩色大面积显示等优　

点．但是ＯＬＥＤ的全彩色显示目前还存在较多问题，　

其中一个关键问题就是缺乏性能优异的电致发光材　

料．　

与其它显示技术相同，ＯＬＥＤ也采用基于红、绿、　

蓝的三原色的全色显示方案．这种显示方案要求材　

料具有高的荧光量子效率、饱和的色纯度、窄的发射　谱带、均匀致密的成膜和良好的热稳定性等．ＯＬＥＤ　

电致发光材料

电致发光材料

电致发光材料

电致发光材料，又称为电致冷光材料，指的是能够通过电场或电流激发而发出可见光的材料。电致发光材料在现代电子技术和光电子技术中具有广泛的应用，例如LED、液晶显示器等。

最常见的电致发光材料是LED（Light Emitting Diode），也就是电致发光二极管。LED是一种具有电致发光特性的二极管，通过施加正向电压，使得电子和空穴重新组合并释放能量，产生可见光。LED具有体积小、节能、寿命长等优点，广泛应用于室内外照明、屏幕显示、汽车照明等领域。

另外一种常见的电致发光材料是有机电致发光材料（OLED）。有机电致发光材料是一种由有机化合物构成的薄膜材料，通过电压激发有机分子的激发态，从而发出光线。OLED具有发光均匀、色彩鲜艳、可弯曲等特点，因此被广泛应用于手机屏幕、电视屏幕、车载显示器等领域。

除了LED和OLED，还有一些其他的电致发光材料，如电致发光多晶硅材料、电致发光蓝宝石材料等。这些电致发光材料都具有突出的发光特性，可以通过激励能源（如电场或电流）来产生发光效果。

电致发光材料的运作原理可以简单地描述为电子和空穴在材料中重新组合并释放能量，产生光线。具体来说，当材料中施加电压时，电子会从高能级跃迁到低能级，而空穴则从低能级跃迁到高能级。当电子和空穴重新组合时，释放出能量，这些能量以光的形式辐射出来。

电致发光材料的应用广泛，不仅可以用于照明和显示领域，还可以用于传感、通信、医疗等领域。电致发光材料具有发光效率高、寿命长、响应速度快等优点，因此在现代科技中扮演着重要的角色。

总之，电致发光材料是一类能够通过电场或电流激发而发光的材料，其中LED和OLED是最常见的电致发光材料。电致发光材料具有广泛的应用前景，推动了现代电子技术和光电子技术的发展。

有机发光材料的合成及应用

有机发光材料的合成及应用

有机发光材料的合成及应用

近年来，随着有机发光材料的发展和应用，其在显示技术、照明技术、光电传感器、生物医学和新型材料等领域得到了广泛的应用和研究。有机发光材料以其高效、省电、柔性化等特点得到了业界和学界的广泛关注。

一、有机发光材料的基础原理及特性

有机发光材料是指一种可以通过电致发光的有机化合物。其主要原理是通过电子从基态被激发到激发态后释放出激发态能量，产生光致发光现象。有机发光材料的主要特性是发光效率高，同时可以通过结构设计和调变材料形态来实现不同颜色的发光，颜色饱和度高，亮度高。

二、有机发光材料的合成方法

目前有机发光材料的合成方法主要有三种，即化学合成、物理热蒸发和有机薄膜涂覆。其中，化学合成是最常用的一种方法。在化学合成方法中，根据不同的需求，需要有不同的反应机制和反应条件。例如，在化学合成中，可以通过选择合适的基础结构单元进行合成，通过调整配位基团的位置来控制电流密度、颜色变化等。同时，也可以通过在分子结构中引入不同的取代基或各向异性基团来改变有机发光材料发光性质。

以文献[1]为例，该文献基于插层掺杂的思路，通过化学合成方法实现了大面积、无序配位体系的发光键合能够和对撞画剂S1上电子假定态有效结合的荧光有机材料MesoOMs1，其主要合成步骤包括：嵌入化合物TPE-OH蒙脱土层间空隙，插层掺杂掺杂剂H2Bpc，还原后将Cd2+插层，再进行配体交换反应，得到荧光有机材料MesoOMs1。

除此之外，物理热蒸发和有机薄膜涂覆也是比较常用的有机发光材料合成方法。在物理热蒸发中，有机发光分子通过升华或蒸汽转移的方法到达基质上并形成稳定的有机薄膜。在有机薄膜涂覆中，有机发光分子溶于溶剂中，通过喷墨、印刷等技术在基质上进行涂覆制备。这两种方法主要用于制备小分子有机发光材料。

三、有机发光材料的应用

随着有机发光材料的应用不断发展，其应用领域也越来越广泛。主要应用领域包括：

（一）照明技术。有机发光材料在照明技术中得到了广泛应用。比如，在室内照明领域，通过将有机发光材料涂覆在灯具或发光面板上，实现了柔和的照明效果，同时具有省电、环保和长寿命等优点。