Improvement of amplified spontaneous emission performance by doping tris(8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq3) in dye-doped polymer thin films

A well-known red fluorescent dye 4-(dicy-anomethylene)-2-t-butyl-6(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)4H-pyran (DCJTB) was codoped with an electron transport organic molecule tris(8-hydroxyquinohne) aluminum (Alq3) in a host matrix of polystyrene (PS), and the amplified spontaneous emission (ASE) was studied by optically pumping. It was found that the ASE performance was significantly improved by the introduction of Alq3. The Alq3:DCJTB:PS blending thin films showed a low threshold (2.4 mu J/pulse) and a high net gain coefficient (109.95 cm(-1)) compared with the pure DCJTB:PS system (threshold of 15.2 mu J/pulse and gain of 35.94 cm(-1)). The improvement of the ASE performance was considered to be attributable to the effective Foster energy transfer from Alq(3) to DCJTB. Our results demonstrate that the Alq(3):DCJTB could be a promising candidate as gain medium for red organic diode lasers.

Investigation of charge-carrier injection characteristics in NPB/Alq3 heterojunction devices

The effect of copper phthalocyanine (CuPc) and LiF interfacial layers on the charge-carrier injection in NN'-di(naphthalene-l-yl)N,N'-diphenyl-benzidine (NPB)/tris(8-hydroxyquinoline) aluminium (Alq(3)) organic heterojunction devices have been studied through the analysis of current-voltage characteristics. The investigation clearly demonstrated that the hole injection into NPB from anode is Fowler-Nordheim (FN) tunneling and the electron injection into Alq3 from cathode is Richardson-Schottky (RS) thermionic emission. The barrier heights obtained from the FN and RS models proved that the band alignments for charge-carrier injection are greatly improved by the CuPc and LiF interfacial layers, which should fully clarify the role of the interfacial layer on the improvement of device performance.

Design de nanodispositivos eletroluminescentes baseados no ALQ3

Neste trabalho reportamos a investigação teórica da solvatação dos isômeros do tris- (8-idroxiquinolinolato) de alumínio III – Alq3, as propriedades eletroluminescentes na solvatação de Alq3 em líquidos orgânicos como metanol, etanol, dimetilformamida (DMF) e acetonitrila, a fim de se entender a dependência na variação de ambientes do sistema, aperfeiçoando o funcionamento de filmes transportadores em dispositivos eletroluminescentes do tipo OLED (Organic Light-Emitting Diodes) e por fim investigamos o mecanismo do transporte eletrônico no Alq3 aplicando uma baixa corrente elétrica na molécula e evidenciando as curvas corrente-voltagem característica do dispositivo. A simulação consiste na aplicação do método sequencial Monte Carlo / Mecânica quântica (S-MC/MQ), que parte de um tratamento inicial estocástico para separação das estruturas mais prováveis de menor energia e posteriormente com um tratamento quântico para plotar os espectros eletrônicos das camadas de solvatação separadas através do método ZINDOS/S. Nas propriedades elétricas do transporte utilizamos o método da função de Green de não equilíbrio acoplado a teoria do funcional densidade (DFT) inferindo que as ramificações mais externas correspondentes aos anéis no Alq3 seriam terminais para o translado eletrônico. Nossos resultados mostraram que a média dos espectros de absorção para solvatação do Alq3 em soluções sofre um desvio mínimo com a mudança de ambiente, estando em ótimo acordo com os resultados experimentais da literatura; e as curvas I-V confirmaram o comportamento diodo do dispositivo, corroborando com os sentidos mais pertinentes quanto aos terminais no Alq3 para se ter um transporte eletrônico satisfatório.

Electron-blocking hole-transport polyterpenol thin films

The carrier blocking property of polyterpenol thin films derived from non-synthetic precursor is studied using Electric Field Induced Optical Second Harmonic Generation (EFISHG) technique that can directly probe carrier motion in organic materials. A properly biased double-layer MIM device with a structure of indium zinc oxide (IZO)/polyterpenol/C₆₀/Al shows that by incorporating the polyterpenol thin film, the electron transport can be blocked while the hole transport is allowed. The inherent electron blocking hole transport property is verified using Al/C₆₀/Alq3/polyterpenol/IZO and Al/Alq3/polyterpenol/IZO structures. The rectifying property of polyterpenol is very promising and can be utilized in the fabrication of many organic devices.

Efficiency improvement of organic light-emitting diodes using 8-hydroxy-quinolinato lithium as an electron injection layer

Organic light-emitting diodes (OLEDs) using tris-(8-hydroxy-quinolinato) aluminum (Alq(3)) as an emitter, 8-hydroxy-quinolinato lithium (Liq) as an electron injection layer, were prepared. Experimental results show that the efficiency of device with Liq is three times higher than that without Liq. The device using Liq as an injection layer is less sensitive in efficiency to the Liq thickness than that using LiF. In addition to the Alq3 based devices, Liq is also very effective as an electron injection layer for 4,4'-bis(2,2-diphenylvinyl)-1,1'-biphenyl based blue OLED and poly (2-methoxy,5-(2-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylenevinylene) based orange polymer OLED. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Proof of solid state cathodoluminescence by using brightness waveform

Three different inorganic-organic hetero-junctions (A : ITO/SiO2/Alq(3)/Al, B: ITO/Alq3/SiO2/Al and C: ITO/SiO2/Alq(3)/ SiO2/Al) were fabricated. The emission can be observed only under positive bias in devices A and B, but under both biases in device C according to their brightness waveforms. With increasing voltage, the increase in blue emission in devices B and C is faster than that in green emission. This is because that the recombination of hot electrons and holes, i.e., electron-hole pairs, produced blue emission in devices B and C, and the recombination of electrons injected from Al with the accumulated holes, which are excited by hot electrons, produced green emission in device A. Hence, the emissions of the devices are attributed to not only the recombination of electrons and accumulated holes, but also the cathodoluminescence-like (CL-like) emission.

具有负微分电阻和存储特性的有机二极管研究

作为有机电子器件中的重要组成部分，具有负微分电阻和存储特性的有机二极管吸引了越来越多的关注。虽然目前这方面的研究已经取得了一定进展，但产生负微分电阻和存储特性的机制以及器件的存储稳定性等问题仍亟待解决。因此深入开展具有负微分电阻和存储特性的有机二极管的研究具有重要意义。 本论文研究了一系列具有负微分电阻和存储特性的有机二极管，并对其工作机制进行了深入探讨，为具有负微分电阻和存储特性的有机二极管的进一步研究奠定了基础。 1、制备出了一系列具有负微分电阻特性的有机小分子二极管。研究发现，基于CuPc 有机半导体的有机二极管表现了可重复的负微分电阻特性，而这种负微分电阻特性易受所用电极、有机膜蒸镀速率、测试速率和所加负向电压等因素的影 响。机理研究表明，该器件的负微分电阻特性是由于CuPc 内存在的深能级陷阱对电荷的捕获和释放的结果。而基于Alq3 等多种有机半导体的有机二极管也表现了良好的可重复的负微分电阻特性。机理研究表明，该类器件的负微分电阻特性是由于在有机层内少数载流子的注入和积累引起的纳米导电丝的结果，电荷的大量积累导致了导电丝通道的形成，使器件表现了高的导电态；而大的电压又及易使导电丝通道消失，使器件表现了低的导电态，电流降低。 2、开发出了一系列具有可重复负微分电阻和存储特性的掺杂聚合物有机二极管。研究发现，合适的共掺杂可显著提高器件的存储性能，基于1,4-dibenzyl C60和ZnPc 掺杂PS 的器件可循环上百万次，开关电流比超过了两个数量级，电流维 持时间超过了三个小时，其负微分电阻和存储特性可以用ZnPc 的氧化及1,4-dibenzyl C60 和ZnPc 之间的电荷转移很好地给予解释。而金纳米粒子掺杂PVK的器件也表现了很好的存储特性，循环次数超过了25 万次，开关电流比超过了100 倍，其存储过程被认为是由于金纳米粒子电荷俘获的结果。 3、通过控制有机/金属界面层处有机分子的蒸镀速率，制备出了基于并五苯有机半导体的写一次读多次存储有机二极管。该器件表现出了高的开关电流比（最大可达5000）和良好的数据维持时间（超过了240 小时），界面偶极层的形成和破坏所导致的注入势垒的改变很好地解释了该器件写一次读多次的开关电流转变过程。通过热退火控制PVK 聚合物薄膜的表面形态也制备出了具有写一次读多次存储特性的聚合物二极管，该器件同样表现了良好的开关存储特性，而且该器件可以用更简单的旋涂方法制备，进一步简化了器件制备工艺。

垂直结构金属基极有机晶体管及其在有机发光驱动中的应用

近几十年来，有机半导体材料作为新一代的信息功能材料正以其光电性能优异、生产成本低廉、加工工艺简单、选材范围宽广、机械性能柔软等显著的优点，吸引了世界范围内的目光，成为越来越多研究机构竞相研究和开发的对象，被广泛应用于发光二极管、薄膜晶体管、太阳能电池、存储器等光电子器件中。这些有机半导体器件的应用前景十分广阔，其巨大的商业价值极大地推动了有机半导体器件的发展。 本论文主要制备了N型金属基极有机晶体管，并对其性能进行了研究和分析，并在此基础上，研究了其在有机发光驱动中的应用。 (1) 用N型有机半导体材料Alq3、F16CuPc和BAlq3作发射极层，Au作为基极，N型硅作为收集极层，Al作为发射极接触电极成功地制备出了一系列N型无机/有机杂化金属基极晶体管，这些器件都表现出了良好的共基极增益特性，最大共基极增益达到了0.991，接近理想值1。在此基础上，通过在发射极层和发射极电极之间引入V2O5界面修饰层，还实现了具有良好共发射极特性的N型无机/有机杂化金属基极晶体管。研究发现，V2O5界面修饰层的引入明显地减小了共基极漏电流，使器件的共基极特性得到了进一步的改善，同时也使器件表现了共发射极特性，实现了电流的放大，我们已经把共基极特性的改善和共发射极特性的实现归功于界面修饰层的引入提高了电子注入的结果。 (2) 根据金属与半导体的接触理论,设计制备出了带有Au/Al双层金属基极的N型无机/有机杂化金属基极晶体管。由于Al和Alq3之间好的接触特性和有效的从Al到Alq3的空穴阻挡特性以及Au和Si之间良好的肖特基接触特性，大大降低了器件的漏电流，使器件在低的电压下表现了优异的共基极和共发射极特性，共基极增益达到了近似理想值1，最大共发射机增益达到了4000，克服了单层金属基极晶体管难实现共发射极特性的问题，为实现高性能金属基极晶体管提供了新的思路。 (3) 利用异质结的概念，设计制备出了带有BAlq3/Alq3异质结结构的N型无机/有机杂化金属基极晶体管，该器件同样表现了优异的共基极和共发射极特性。研究发现，同Alq3单发射极层结构的金属基极晶体管相比，BAlq3/Alq3异质结发射极层的使用进一步降低了器件的漏电流，使器件在相同的电压下表现了更高的输出电流和更高的共发射极增益，为进一步实现高性能金属基极晶体管提供了新的方法。 (4) 用有机半导体材料取代无机高掺杂硅作为收集极层，制备出了带有Al单层金属基极和Au/Al双层金属基极的N型垂直结构全有机金属基极晶体管，该器件表现出了良好的共基极特性和共发射极特性。研究表明，全有机金属基极晶体管表现了和无机/有机混合型金属基极晶体管相似的特性，其从本质上说也是一种渗透型金属基极晶体管。 (5) 实现了金属基极有机晶体管驱动有机发光二极管的集成器件。利用金属基极有机晶体管的共发射极电流放大特性，在基极输入电流IB量级比较低（uA）的情况下，得到了较大量级（mA）的输出电流IC，从而实现了对白光有机发光二极管的驱动，在基极输入电流IB为1×10-5A时有机发光二极管的亮度达到了1279 cd/m2。

染料掺杂聚合物薄膜的激光行为研究

自20世纪60年代发展到现在，激光技术发展的速度十分惊人，应用的范围不断拓展，近年来随着有机/聚合物电致发光材料在有机发光二极管上的应用以及有机晶体管和有机太阳能电池的研制成功，科学家们开始了有机/聚合物材料放大自发发射和激光发射行为的研究。到目前为止，已经开发出了这种廉价、可以大面积成膜的、具有更广泛应用范围的有机/聚合物固体激光材料及光泵浦激光器。有机/聚合物激光器的出现不仅向传统激光理论提出了新的挑战，而且具有诸多潜在的应用价值。可以断言，在21世纪知识经济的大潮中，有机/聚合物激光器的研究必将推动传统学科的发展和新兴学科形成，也必将为人类带来巨大的经济效益。新的有机激光材料不断涌现、器件结构不断推陈出新、新的激发原理不断提出并得到修正已经成为有机/聚合物固体激光研究领域的三大特点。本论文进行了利用Förster能量传递对荧光染料DCJTB放大自发发射行为的优化、基于放大自发发射的红光染料DCJTB掺杂聚合物薄膜的白光发射、多孔结构对荧光染料放大自发发射行为的优化以及基于纳米结构的荧光染料DCJTB掺杂聚合物薄膜的激光行为等方面的研究工作，具体研究内容如下: 1、利用Förster能量传递理论，系统地研究了两种或三种染料共掺杂聚合物薄膜的放大自发发射（ASE）行为。研究表明，两种染料共掺杂显著改善了掺杂聚合物薄膜的ASE阈值、增益和损耗特性，而三种染料共掺杂，由于更多的Förster能量传递，使掺杂聚合物薄膜的ASE阈值、增益和损耗性能得到了进一步的改善。将Alq3和C545T两种绿光染料同时掺杂到DCJTB：PS中，通过利用Alq3和C545T同时的能量传递效应，已经使Alq3:C545T:DCJTB：PS薄膜的阈值、增益和损耗分别达到了0.007 mJ/pulse、52 cm-1和7 cm-1。 2、将红色荧光染料DCJTB掺杂到蓝色聚合物PFO中，通过控制DCJTB在PFO中的浓度，我们获得了具有放大自发发射的白光发射，当DCJTB在PFO的掺杂浓度为0.3%时显示了最好的白光ASE特性， 白光中DCJTB和PFO发射的阈值、增益和损耗分别达到了0.072 mJ pulse-1，0.035 mJ pulse-1；36.3 cm-1，22.35 cm-1和7.39 cm-1，15.88 cm-1。我们的结果表明，DCJTB掺杂聚合物PFO体系是实现ASE白光发射的有效方法，拓展了ASE的应用范围。 3、开发出了二维多孔SBA-15和三维TiO2反蛋白石光子晶体两种实现有机ASE有效发射的两种结构，通过利用有序结构的SBA-15的量子限域效应优化了蓝光染料C151的ASE阈值、增益和损耗特性，而通过利用三维TiO2反蛋白石光子晶体的量子限域效应，也使包埋其中的绿光染料C545T的ASE特性得到了明显改善。研究表明，无论是二维SBA-15多孔结构还是三维TiO2反蛋白石光子晶体结构，通过其量子限域效应都能很好地优化包埋其中的荧光染料的ASE特性，为进一步优化有机半导体的ASE特性提供了新的思路。 4、将聚苯乙烯纳米球分散到DCJTB:PS薄膜中和把DCJTB:PS薄膜旋涂在ZnO纳米柱阵列上两种方法，我们已经成功地研制出了多模随机有机激光发射器件。详细研究表明，多模随机有机激光发射特性显著地与聚苯乙烯纳米球的尺寸和浓度以及ZnO纳米柱的疏密程度密切相关，优化后的聚苯乙烯纳米球掺杂DCJTB:PS薄膜的阈值已经达到了0.06 mJ pulse-1cm-2，而ZnO纳米柱包埋DCJTB:PS薄膜的阈值达到了0.375 mJ pulse-1cm-2。我们的结果表明，聚苯乙烯纳米球和ZnO纳米柱都是实现随机有机激光的非常好的散射介质材料。

有机薄膜的形态结构和性能关系的研究

随着人类社会的进步和信息技术使用的广泛普及，客观上提出了对更新、更廉价的信息显示屏的需求。有机材料由于具有较高的荧光效率和较宽的发光谱带，已经被视为下一代显示材料的有利竞争者。有机／高分子材料、光化学／光物理、薄膜技术以及电子工程的近期发展已经实现了基于有机电致发光材料的大面积、高性能和全色平板显示器。有机电致发光显示器不但具有高效、高速、高对比度和低成本等优点，而且由于其在柔性和透明方面的潜在优势更加激发了全世界众多科研机构和工业界的兴趣。虽然有机电致发光材料和有机电致发光器件得到了广泛研究，但是有关有机薄膜的形态结构和性能间关系的研究却少有报道。众所周知，有机电致发光材料是以薄膜的形式存在于电致发光器件中，因此，有机薄膜的形态结构必然对器件性能产生重大的影响。本文以三种典型的电致发光材料：Alq3（发光材料）、NPB（空穴传输材料）、PBD（电子传输材料）为研究对象，详细研究了薄膜制备过程中基底温度和基底性质对有机薄膜形态结构的影响。在低基底温度（77K）条件下，薄膜的生长方式取决于分子构型；当基底温度高于室温时，薄膜的生长方式决定于分子在基底上的热活动能力（取决于基底温度）和分子对基底的浸润性（取决基底性质）。本文首次证实了高基底温度下NPB薄膜的不结晶生长，阐述了有机薄膜生长过程的本质；首次测定了PBD样品的玻璃化相转变湿度，揭示了有机材料的本体相行为和薄膜相行为间的内在关系。首次报道了Alq3薄膜的形态结构对发光器件性能的影响，结果指出，与室温制备的Alq3薄膜相比，高温制备的Alq3薄膜具有较高的量子效率；研究了NPB薄膜的形态结构对发光器件性能的影响，结果指出，虽然均匀无定型的玻璃态，但由于低基底温度制备的NPB薄膜中分子间作用力强于室温制备的薄膜，空穴迁移率得到增强，因此提出了一个提高电致发光器件性能的新方法：薄膜凝聚态的调控。

高分子空穴传输材料的合成与性能研究

本论文以改善有机／高分子电致发光器件的载流子注入与传输平衡为目的，以具有良好成膜性、热稳定性及氧化还原性的氮硫共扼聚合物为母体，通过在氮上引入不同的侧基来研究所得聚合物的空穴传输性能，发光性能及其在电致发光器件中佩的应用。1．设计与合成出一系列不同链长的烷基取代的氮硫共扼聚合物，所得聚合物具有规整的结构，高的分子量，可溶于常见的有机溶剂且具有良好的成膜性。电化学研究表明，它们具有良好的氧化还原可逆性及稳定性，其HOMO值在5.02一5.16eV之间，与阳极ITO具有较好的匹配，说明它们有着良好的空穴注入性能。通过对“hole-only"器件（ITO/PPSA-R/C u )的研究表明随着烷基侧链的增长，所得聚合物的空穴传输能力逐渐下降。双层器件(TO/PPSA-R/Alq3几佩F/AI）研究结果表明与传统的高分子空穴传输材料聚乙烯咔叫含(PVK)相比，器件的启动电压降低，发光效率明显提高，说明烷基取代氮硫共扼聚合物具有优良的空穴传输性能。2.设计与合成出侧链悬挂有三芳胺类空穴传输小分子的氮硫共辆单体，在强酸体系下聚合后，通过核磁表征发现由于醚键断裂导致部分三芳1}5}小分子脱落，聚合物中三芳胺小分子含量降低。电化学研究表明它们具有良好的氧化还原可逆性，其HOMO值在-5.18eV左右，大于未引入二芳服时的氮硫共扼聚合物。双层器件(ITO/PPSA-TPA/Alq3/LiF/Al)研究结果表明，与未引入三芳l}}C的氮硫共扼聚合物相比，器件的启动电压升高，发光效率降低。3.设计与合成出侧链悬挂有高荧光效率的蓝色发光二苯葱小分子的氮硫单体，并通过其与可合成出高性能的空穴传输材料一的乙基取代的氮硫单体以不同比例共聚获得一系列新型的主链传输空穴而侧链发光的聚合物。它们具有高的热稳定性，良好的溶解性及成膜性，电化学研究表明它们具有良好的氧化还原可逆 性及低的起始氧化电位。通过对其发光性质的研究，我们发现在溶液荧光光谱中短波长的发射归结于二苯葱单体的发射，而长波长的发射则归结于分子内或分子间受激分子的发射；在固体膜的荧光光谱中，主要表现为激基缔合物发光，并随着二苯葱基元含量的减少光致发光亮度增加，且发光蓝移。4.设计与合成出含有N一烷基咔吟或N一芳基咔畔和不同发光中心的小分子发光材料，我们发现含葱环的发光小分子发光颜色向长波移动，含联苯结构的发光小分子的发光颜色则向短波移动。电化学研究表明，11卜畔的存在提高了发光小分子的空穴传输性能。通过将含有电子传输层的发光小分子双层器件与单层器件对比，我们发现双层器件的各项性能远高于单层器件，进一步说明了发光小分子传输性能的改善。

电致发光金属配合物和有机小分子的合成与性能

本文以调控发光颜色、提高发光效率为目的，通过改变配体、中心金属离子、取代基等进行颜色调节；通过引入电子或空穴传输单元，实现发光分子的功能化进而改善载流子传输提高发光效率。文中主要以有机小分子和金属配合物为研究对象，它们本身都具有良好的发光性质。工作集中围绕以下几个问题展开：1、PPV齐聚物是一类高效发光的分子体系，如果在其中嵌入8一取代的哇琳单元对发光会有什么影响？2、使用含噁二唑（具有电子传输功能）的配体得到的金属配合物是否能同时拥有双重功能，即高效发光（金属配合物的特点）和优良的电子传输？3、由N2O-双齿配体转变成N，N-双齿配体，配合物的发光又会如何？4、稀土配合物具有高的光致发光效率，但电致发光效率非常低，能否通过咔哇或呛二吟功能化来改善载流子传输，提高电致发光效率？主要工作及取得的结果概述如下：1、经由Knoevenagel缩合反应合成了一系列共骊的2，21-（1，4-芳二乙烯基）双-8-取代喹啉。单晶X-射线衍射研究表明固态下存在分子间，π…π堆积相互作用，这对于载流子传输是比较有利的。喹啉8-位于的取代基的变化对发光影响不大，表明刚性共扼骨架对发光起主要贡献。改变中心的芳核，明显可以调控发光颜色。当存在分子内电荷转移时，与不存在的相比，发光显著红移。电致发光性质表明这些含双喳琳的PPV齐聚物是良好的发光和电子传输材料。2、存在分子内氢键的化合物2-（2-羟基苯基）-5-苯基-1，3，4-噁二唑（HOXD），具有激发态分子内质子转移（ESIPT）特性。在室温下，用365脚的紫外灯照射时表现强的兰色荧光。室温和低温（77K）下的磷光光谱表明它在固态下具有较强的磷光发射，与理论预测完全一致。多层电致发光器件ITO加PB／HOXD／BCP／Alq3／Mg：Ag最大亮度达到656cd／m2，电流效率为0．37cd／A。当把HoxD掺在cBP中时，亮度和效率都有一定程度的提高，达到870cd／m2和0.82cd／A。3、合成了含有德二哩配体（HOXD）的碱金属配合物MOxD（M=Li，Na，K）。我们发现配合物的发光颜色取决于中心金属离子，LiOXD是一个优良的蓝光材料，半峰宽是65nm，发射峰位在478nm，它也可以作为界面材料使用，起到和LIF相同的作用，即改善电子注入。同时作者首次报道了钠和钾的配合物可以用作发光材料。电致发光性质表明这些配合物是优良的蓝／绿色发光和电子注入／传输材料。4、使用从N双齿配体代替N，O-双齿配体（比如8-羟基喹啉），合成了含有2－（2-羟基喹啉）苯并咪唑的锌、铍和硼配合物。用硼配合物作为发光层的三层器件ITO/NPB/boron-complex／Alq3／LiF／A1所得到的光谱覆盖了从400到750nm的区域，表明获得了一个很好的白色发光。白光分别源于激子和激基复合物发光，由三种成分构成：来自于硼配合物的兰色发光（490nm）；来自于Alq3的发光（535nln）；NPB和BPh2（Pybm）界面形成的激基复合物发光（610nm）。器件最大亮度是110cd／m2最大效率是0.8cd／A。5、设计、合成了咔唑、噁二唑功能化的稀土馆配合物，期望通过改善空穴和电子传输来提高发光效率。含咔哇的配合物的双层器件发光光谱较宽，包括三价铺的特征发射和一个宽峰，可能是咔唑的发光。当使用TPD做空穴传输层时，噁二唑铺配合物的电致发光器件得到纯正明亮的红色发光，器件结构为ITO／TPD（40nm）／（OXD-PyBM）Eu（DBM）3（SOnm）／LiF（Inm）／Al（200m），启动电压为7.8V，在21v时达到最大亮度322cd／m2。亮度为57cd／m2和13．sv时电流效率最大，为1.9cd／A，对应外量子效率是1.7％。高的效率表明通过引入噁二唑基团，配合物的电子传输能力得到明显改善。6、初步研究了三线态发光的铱的金属有机配合物，得到了高亮度、高效率的绿色发光；对8-羟基喹啉锌配合物的高分子化也做了初步探讨。

染料掺杂聚合物薄膜放大自发发射和受激发射的研究

随着有机／聚合物电致发光材料在有机发光二极管上的应用以及有机晶体管和有机太阳能电池的研制成功，有机／聚合物电致发光材料的优异的光电性能、低廉的生产成本、简单的加工工艺、宽广的选材范围和良好的机械性能等优点极大地吸引科学家们的研究兴趣，并开始了有机／聚合物发光薄膜的放大的自发发射和受激发射行为的研究。有机分子和聚合物的诸多如易得、廉价、结构多样、功能易调节、大的横截面积、高的荧光量子效率和低的自吸收等优点使其制成的激光器在未来光纤通讯领域中呈现了诱人的应用前景。新的有机激光材料不断涌现、器件结构不断推陈出新、新的激发原理不断提出并得到修正已经成为有机／聚合物固体激光研究领域的三大特点。本论文以研究有机材料的激光特性为目的，通过对有机染料DCJTB和三芳胺取代1，8-蔡酰亚胺齐聚物掺杂聚合物薄膜的放大的自发发射和受激发射特性的研究，探讨实现低闭值、高增益光泵浦有机聚合物激光的方法及影响器件性能的因素，阐明放大自发发射的工作机制，为进一步探讨电泵浦有机聚合物激光器提供材料体系和理论依据。1、研究了DCJTB掺杂聚合物薄膜的放大自发发射特性，分析了光泵浦条件下光谱窄化的放大自发发射机制，对ASE增益和损耗进行了讨论和数值拟合，并对增益方程进行了饱和修正。DCJTB：PS薄膜具有较低的闺值（0．16mJ·Pulse~(_1)·cm-2）、高的增益系数（40．72cm-1）、低的损耗值2．49cm一l和高的荧光量子效率（70．4％），其波导增益的波长分布呈明显的洛仑兹分布，增益饱和是均匀展宽的。与DCM比较发现，自由体积是决定材料性能的重要因素，大的自由体积有利于实现低闭值、高增益。我们的研究结果表明，DCJTB是非常好的激光介质材料。2、从ASE的发射波长、ASE闭值、增益和损耗四个技术指标出发，详细研究了激发光波长、聚合物基体、旋涂速度及基片等对DCJTB：PS薄膜放大自发发射（ASE）的影响，短的激发波长和合适的基体材料可以显著地降低闭值和提高增益，薄膜厚度和基片也对ASE性能有很大影响。利用琢lord镜面体系，研究了DCJTB染料掺杂相列向液晶体系的分布反馈激光特性，在电场作用下，可以有效地对TE、TM两种模式的输出强度进行调解。3、把电子传输／发光有机小分子材料Alq3掺杂到DCJTB和C545T掺杂聚合物薄膜，研究了它们的放大自发发射特性。通过在不同激发光波长激发下不同Alq3掺杂浓度对ASE性能影响的研究，发现掺杂Alq3显著地降低了闭值，增加了增益和减小了损耗。由于Alq3是一种良好的半导体有机发光材料，Alq3的引入对电泵浦有机聚合物激光器的研究具有重要的意义。4、研究了三种在4位氨基位置引入不同三芳胺功能基团的红光1，8-蔡酞亚胺齐聚物的放大自发发射特性，研究结果表明，三芳胺取代1，8蔡酞亚胺齐聚物具有低阂值、高增益和低损耗的特点，显示了较小的浓度淬灭效应，即使掺杂浓度高到60％仍可以观察到放大的自发发射现象，表明三芳胺取代1，8茶酞亚胺是一类非常有应用前景的有机半导体激光材料体系。

利用亮度波形证明固态阴极射线发光

制备了3种结构的器件：A：ITO／SiO2／Alq3／Al，B：ITO／Alq3／SiO2／Al，C：ITO／SiO2／Alq3／SiO2／Al。对于器件A和B，在正向偏压（ITO接正极）下才能观察到发光；而对于器件C，在正向和反向偏压下都可以观察到发光。随着电压升高，器件B和C产生的蓝色发光相对绿光逐渐增强。这主要是由于SiO2中的加速电子碰撞激发Alq3发光层产生热电子，并与空穴形成电子空穴对，复合产生蓝光；而对于器件A，在反向偏压下被热电子碰撞激发出的空穴与正向偏压下从Al电极进入的电子复合形成激子，产生绿色发光。这些结构的器件发光不但可来源于电子与积累的空穴复合，而且也来自固态阴极射线发光。

Efficient white organic light-emitting diodes using europium complex as the red unit

Efficient white organic light-emitting diodes (WOLEDs) using europium complex as the red unit are presented. The WOLEDs were fabricated by using the structure of indium tin oxide (ITO)/N, N'-di(naphthalene-1-yl)-N, N'-diphenyl-benzidine (NPB)/4,4-N, N-dicarbazolebiphenyl (CBP) : bis(2,4-diphenylquinolyl-N, C-2) iridium (acetylacetonate) ((PPQ)(2)Ir(acac)) : Eu (III) tris(thenoyltrifluoroacetone) 3,4,7,8-tetramethyl-1,10-phenanthroline (Eu(TTA)(3)(Tmphen))/NPB/2-methyl-9,10-di(2-naphthyl)anthracene (MADN) : p-bis (p-N, N-di-phenyl-aminostyryl)benzene (DSA-Ph)/9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP)/tris(8-hydroxyquinoline) aluminium (Alq3)/LiF/Al.