具有液体发光层的柔性有机电致发光器件发光特性研究

研究制备以液体材料为发光层的柔性有机电致发光器件，以期利用液体材料中有机分子的扩散作用，降低发光层中激子复合区内材料分子的老化速度，从而达到提高器件寿命的目的。主要研究内容是：①采用在常温下为液体的有机半导体材料为发光材料或基质材料，在柔性衬底上制备基于液体发光层的柔性电致发光器件；②研究液体发光层的能带结构、载流子迁移率，器件中载流子的注入及传输特性，研究从材料能级匹配角度提高器件发光性能的方法；③明确有机液体材料中载流子传输的动力学过程，初步建立液体发光材料的发光动力学理论模型。本项目要解决的核心问题是通过设计合理的器件结构，得到超薄且均匀的有机液体材料发光层，并实现液体发光层与电极的良好接触。具有液体发光层的有机电致发光器件的制备及其发光机理的研究，既可以得到液体发光层对于提高有机电致发光器件寿命的普遍意义，还可为柔性有机电致发光器件的工业化提供借鉴。

在本项目支持下，共发表论文19篇，13篇被SCI检索，其中标注基金支持的论文13篇。出版专著一部，申请专利4项。支持培养研究生4人，2位青年教师晋升高级职称。.本项目的主要研究内容及成果：.（1）基于液体基质材料的有机电致发光器件研究。利用液体基质材料EHCz掺杂有机染料分子rubrene制备了结构为：ITO/PEDOT: PSS/EHCz: rubrene/Cs2CO3/ITO 的器件。该器件的最大外量子效率和亮度分别达到了0.03%和0.35 cd/m2，并进一步探讨了液体发光层的光致发光及荧光量子效率等特征。.（2）有机染料薄层在有机电致发光器件中的应用。利用DCJTB薄层，制备了一红光电致发光器件，在该器件中采用rubrene薄层作为辅助发光层，束缚了激子的形成，同时激发的rubrene分子还可以把激发态能量传递给DCJTB分子，得到较好色纯度的器件。研究了rubrene薄层在器件ITO/NPB/Alq3/LiF/Al中不同位置对器件的发光光谱等性能的影响。确定了rubrene发光强度与rubrene薄层位置间的定量关系。.（3）基于激基复合物的蓝光有机电致发光器件的研究。制备了一种基于BCP/ rubrene界面处的激基复合物发光蓝光有机电致发光器件。.（4）器件界面修饰对有机电致发光器件性能的影响。利用MoO3掺杂C60作为有机电致发光器件的空穴注入层，器件的空穴注入效率和器件发光性能都得到提高，这是由于MoO3混合C60时，形成了电荷转移化合物。采用不同厚度的CsCl 和NaCl、KCl分别作为电子注入层制备了有机电致发光器件，提高了电子的注入效率和器件性能。.（5）银纳米颗粒（Ag nanoparticles，Ag NPs）在聚合物太阳能电池中的应用。采用平均直径为80nm的银纳米颗粒，制备器件结构为：ITO/ PEDOT: PSS: Ag NPs/P3HT:PCBM/Al有机太阳能电池，器件的能量转换效率相比没有Ag NPs的器件提高了16.2%。Ag纳米颗粒的加入使在PEDOT: PSS和有机层之间提供了另一条空穴到阳极的传输通道，从而提高了器件的载流子收集效率。