有机小分子电致磷光材料研究进展
磷光掺杂体系小分子主体材料研究进展

磷 光掺杂体系主 一客体能量传递理论 的发展 与小 分子掺杂 器件 的不断成功 , 掺杂体 系小分 子主体材 料的研究 已经引起 了广 泛 关注 , 尤其是深蓝光 的磷光 主体 材料 已成 为磷光 器件 商业 化 的 关键 。蓝光主体 可以用来 激发红绿 蓝的掺杂材 料 , 一方 面可 以 简化全 彩器 件制 成 , 一 方面 可 以提 升 器件 的稳 定性 … 。在 另
・
卷第 5期 00 8
磷 光掺 杂体 分 子主体 材 料 研 究进 展 系小
高 昌轩 张玉祥 , , 江元汝 薛 ,
( 1西安建 筑科技 大学 ,陕西 西安
震
70 7 ) 10 7
705 ; 105 2西安瑞联 近代 电子材料 有 限责任公 司 ,陕西 西安
关键 词 : 磷光; 掺杂体系; 小分子; 主体材料
Re e r h P o r s n S l M oe u a s a e il o h s h r s e t ・ o e y tm s a c r g e si mal lc lr Ho tM t ras fP o p o ec n —d p d S se
2X ’nR ia d m l t n h m cl C . Ld ,S ani ia 0 7 C ia ia ul nMoe Ee r i C e i s o , t. ha x X ’n7 0 7 , hn ) i co c a 1
Ab t a t:T e h s tra fd p d s se wa o e s r fe tv ei e y o n r ot e g e tmo e u e n h sr c h o tmae lo o e y tm st n u e ef cie d l r fe e g t h u s lc lsa d t e i v y
发光材料的研究与进展

发光材料的研究与进展发光材料是能够在外部能量的激发下发出独特光谱的材料。
自20世纪初以来,对发光材料的研究和发展一直是科学界和工业界关注的焦点之一、发光材料广泛应用于照明、显示技术、量子点调控、生物成像等领域,并取得了很多重要的成果。
以下是对发光材料研究与进展进行的详细探讨。
首先,传统的发光材料主要包括荧光材料和磷光材料。
荧光材料是一类能够吸收外部能量后在很短时间内释放出短寿命光的材料,如荧光粉。
而磷光材料是一类能够吸收外部能量后通过激发态到基态的跃迁释放长寿命光的材料,如荧光管。
这些传统的发光材料在照明和显示领域有着广泛的应用,但受到发光效率低和色彩品质不理想等问题的限制。
随着科学技术的不断进步,新型发光材料的研究取得了很大的突破。
其中最为重要的进展之一是量子点发光材料的研究。
量子点是一类纳米材料,其具有晶格限制和量子限制效应,使其能够发出高纯度和高饱和度的光。
量子点发光材料具有调节发光色谱、发光效率高和发光稳定性好等特点,被广泛应用于显示技术和生物成像领域。
此外,研究人员还对量子点进行了表面修饰和低维小型化等方面的改进,进一步提高了量子点发光材料的性能。
另外,有机发光材料也受到了广泛的研究。
有机发光材料具有可溶性、可加工性和低成本等优势,在照明和显示等领域有着巨大的潜力。
有机发光材料的研究主要集中在改善其光电性能、延长其寿命以及减小其材料成本等方面。
近年来,通过结构的合理设计和小分子有机材料的研究,有机发光材料的发光效率和寿命得到了大幅提高,为其在实际应用中带来了更大的可能性。
此外,研究人员还不断寻求新的发光机制和发光材料。
比如,研究人员发现一些无机发光材料可以通过激发态和基态之间的共振能量转移而实现发光,从而提高了发光效率。
另外,一些新型的有机材料也被开发用于发光,如有机电致发光材料和有机荧光染料等。
这些新的发光材料的发展为照明和显示领域的应用带来了全新的可能性。
总的来说,发光材料的研究与进展在科学界和工业界具有重要的意义。
纯有机室温磷光材料的应用

室温磷光材料由于其独特的三线态发光机理,具有stokes位移大、激发态寿命长等特点,然而传统的室温磷光材料多含重金属原子,随之产生的生物毒性问题和环境污染问题限制了其应用。
相比之下,纯有机室温磷光材料生产成本低,毒性小,可通过分子工程可对有机结构进行灵活的设计和修饰使其具有更丰富的发光特性,在防伪加密、有机电致发光、生物成像、传感检测等方面具有良好的应用前景,是无机磷光材料极具潜力的替代品,因而受到研究人员的广泛关注。
本文总结了近年来纯有机室温磷光材料在防伪加密、有机电致发光、生物成像、传感检测等方面的研究进展,并对有机室温磷光应用尚待解决的问题与未来可能的发展方向进行了简要总结和展望。
摘要:室温磷光材料由于其独特的三线态发光机理而具有Stokes位移大、激发态寿命长等特点。
然而传统的室温磷光材料多含重金属原子,随之产生的生物毒性问题和环境污染问题限制了其应用。
相比之下,纯有机室温磷光材料生产成本低、毒性小,可通过分子工程对有机结构进行灵活的设计和修饰,使其具有更丰富的发光特性,在防伪加密、有机电致发光、生物成像、传感检测等方面具有良好的应用前景。
总结了近年来纯有机室温磷光材料在防伪与信息加密及储存、有机电致发光、生物成像、传感检测及其他应用方面的研究进展,并对纯有机室温磷光材料应用尚待解决的问题与未来可能的发展方向进行了简要总结和展望。
结论综上所述,近年来研究者们报道了大量具有优异发光性能、刺激响应性、可逆调控性等不同性质的纯有机室温磷光体系,纯有机室温磷光材料从分子结构设计、性能调控优化等方面得到了快速的发展。
尽管如此,纯有机室温磷光材料实际应用的研究尚处于起步阶段,仍有许多问题值得探讨:(1)引入卤素原子。
利用重原子效应是一种提高磷光效率的主要手段,但重原子效应在提高系间窜越速率的同时也会提高磷光速率;(2)在水相环境中具有高效室温磷光发射的体系极少。
在生物体内的应用场景多为水相环境,传感、防伪等同样有防水性能的需求;(3)目前纯有机室温磷光体系多为紫外光激发,但紫外光对细胞组织有较大的危害性,并且组织穿透深度远不及红外光,难以达到实际应用的性能标准,如何构建高效的红外激发磷光体系是有待解决的问题;(4)目前缺少有效的策略实现高效的有机圆偏振室温磷光,现有的此类体系普遍量子效率低,且glum 低而不稳定,所以,应用于圆偏振电致发光器件(CP-OLED)以及防伪加密等领域的有机圆偏振室温磷光材料性能不及无机材料。
有机电致磷光二极管材料研究进展探讨

Junl f re c ne n eho g ora o G绦 色科 技 cnl y enSi c dT e a o
第 5期
有机 电致磷光二极管材料研究进展探讨
王建超, 坤 王
( 川 文理 学院 化 学与化 学工程 系, 川 达 州 65 0) 四 四 3 0 0
1 引 言
当今 能 源 问题 日趋 严 峻 , 节约 能 源 与 开 发 新 能 源 非 常重 要 。 有 机 发 光 二 极 管 ( OI ED) 有 能 耗 低 、 积 具 体 小、 命长等优点 , 广泛 进入工业 设备 、 器仪 表 、 寿 已 仪 交 通 信 号 灯 、 车 、 光 源 等特 种 照 明领 域 。然 而 , 汽 背 目前 已 知 由 OL ED所 构 成 的 白光 照 明 , 发 光 效 率 远 达 不 到 其
态 , 可 通 过 三线 态 激 子 去 激 活 发 光 , 而 采 用 磷 光 材 又 因
1 多 层 有 机 电致 磷 光 器 件 的 器 件 结构
料 可 突破 OL ED最 高 内 量 子 效 率 为 2 的 上 限 , 论 5 理 上 可 达 到 1 0 。研 究 发 现 在 第 六 周 期 的 过 渡 金 属 元 0 素 金属 配 合 物具 有 高 效 率 、 亮 度 的 有 机 磷光 发 光 二极 高 管 材料 的特 点 , 中金 属 I 配 合 物 由 于具 有 较 短 的 其 r的 三 重 态 寿命 , 室温 下 具 有 较 高 的 发 光 效 率 与 较 强 的磷 在 光, 因此 成 为 目前 所 知 的 具 有 高 效 率 、 亮 度 的 有 机 磷 高 光 发 光 二极 管 材 料 。
图 2 蓝 色 磷 光 材 料 Fri l c p
室温磷光材料

室温磷光材料室温磷光材料是一种近年来备受关注的材料,它具有许多优异的性质,例如高亮度、长寿命、不易受到环境影响等。
这些性质使得它在许多领域具有广泛的应用前景,例如显示技术、生物医学成像、光电子学等。
本文将对室温磷光材料的研究进展、应用前景以及未来发展方向进行综述。
一、室温磷光材料的研究进展室温磷光材料的研究始于上世纪80年代,当时的研究主要集中在有机磷光材料方面。
随着科技的不断进步,有机磷光材料的性能逐渐得到提高,但其应用受到了一些限制,例如易受到氧化、湿气等环境因素的影响,且其发光效率不高。
因此,人们开始将目光转向无机磷光材料。
无机磷光材料具有许多优异的性质,例如高发光效率、长寿命、不易受到环境影响等,因此备受关注。
近年来,研究者们通过不断探索和改进,成功地开发了许多优异的室温磷光材料。
其中,最具代表性的是SrAl2O4:Eu2+, Dy3+和ZnS:Cu,Al等。
SrAl2O4:Eu2+, Dy3+是一种具有优异的发光性能的室温磷光材料,其发光波长为520~540 nm,亮度高且寿命长。
该材料在显示技术、照明等领域具有广泛的应用前景。
ZnS:Cu,Al也是一种具有优异性能的室温磷光材料,其发光波长为450~490 nm,亮度高、寿命长。
该材料在生物医学成像、光电子学等领域具有广泛的应用前景。
二、室温磷光材料的应用前景室温磷光材料具有广泛的应用前景,以下将分别从显示技术、生物医学成像、光电子学等方面进行阐述。
1. 显示技术室温磷光材料在显示技术中具有广泛的应用前景。
以SrAl2O4:Eu2+, Dy3+为例,该材料具有高亮度、长寿命等优异性能,适用于LED照明、荧光显示器等领域。
此外,室温磷光材料还可用于制备平板显示器、柔性显示器等。
2. 生物医学成像室温磷光材料在生物医学成像领域也具有广泛的应用前景。
以ZnS:Cu,Al为例,该材料具有高亮度、长寿命等优异性能,适用于制备生物荧光探针、分子探针等。
有机小分子发光材料的研究

Vol 135No 111・4・化 工 新 型 材 料N EW CH EMICAL MA TERIAL S 第35卷第11期2007年11月基金项目:四川省应用基础研究基金资助项目(04J Y0292104)。
作者简介:杨定宇(1976-),男,博士研究生,讲师,主要从事薄膜材料与器件的研究。
有机小分子发光材料的研究杨定宇 蒋孟衡 涂小强(成都信息工程学院光电技术系,成都610225)摘 要 系统介绍了红、绿、蓝三基色有机小分子电致发光材料的分类,分析了材料发光特性与分子结构的关系,并介绍目前的最新研究进展。
关键词 有机发光材料,浓度淬灭,发光效率,色纯度R esearch on molecular organic electroluminescent materialsYang Dingyu Jiang Mengheng Tu Xiaoqiang(Chengdu University of Information Technology ,Chengdu 610225)Abstract The types of the molecular tricolor EL materials were introduced systematically ,then analyzed the con 2nections between the EL performance and molecular structure.Moreover ,the latest progress was also presented.K ey w ords organic electroluminescent material ,concentration quenching ,luminous efficiency ,color purity 自1987年Tang 等[1]制备成功低压驱动的小分子发光器件以来,有机发光技术已取得了巨大进展,并开始进入产业化进程。
发光材料的发光机理以及各种发光材料的研究进展

发光材料的发光机理以及各种发光材料的研究进展发光材料是指能够将其他形式的能量转化为光能的材料。
发光机理是指发光材料在受激激发下能够产生光的原理和过程。
发光机理通常可以分为两种类型:激活机理和能级机理。
激活机理是指通过激发因素(如电流、电场、光、温度等)对发光材料施加能量,从而使发光材料中的激活剂转移到高能态,然后通过非辐射过程(如振动、自旋翻转等)来传递能量,最终导致发光材料发光。
常见的激活机理包括荧光、磷光和电致发光(EL)等。
能级机理是指在发光材料的能级结构变化下,通过电子在能级间跃迁的辐射过程来实现发光。
常见的能级机理包括激光、发色中心发光、磷光和电致发光等。
有机发光材料是近年来研究的热点之一、有机发光材料具有低成本、高效率和可调性等优点,适用于柔性显示、光电器件和生物成像等领域。
有机发光材料的研究进展主要集中在改进材料合成和器件结构设计上,以提高发光效率和稳定性。
无机发光材料有着较高的发光效率和较长的使用寿命,适用于照明和显示等领域。
无机发光材料的研究进展主要包括发色中心调控、杂化发光材料设计和控制发光性质等方面。
半导体发光材料是应用最广泛的发光材料之一,包括有机半导体材料和无机半导体材料。
有机半导体材料具有好的可溶性和可加工性,但发光效率较低;无机半导体材料具有较高的发光效率和较长的使用寿命,但制备工艺相对复杂。
半导体发光材料的研究进展主要集中在改进材料制备工艺和结构设计上,以提高发光效率和色纯度。
总之,发光材料的研究进展涵盖了有机发光材料、无机发光材料以及半导体发光材料等各种类型。
研究人员不断探索新的发光机理和材料合成方法,以提高发光材料的发光效率、稳定性和色纯度,推动发光材料在光电器件、生物成像和照明等领域的应用。
有机电致发光发展历程及TADF材料的发展进展

有机电致发光发展历程及TADF材料的发展进展有机电致发光发展历程及TADF材料的发展进展1.1引⾔有机光电材料(Organic Optoelectronic Materials),是具有光⼦和电⼦的产⽣、转换和传输等特性的有机材料。
⽬前,有机光电材料可控的光电性能已应⽤于有机发光⼆极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)[1,2,3],有机太阳能电池(Organic Photovoltage,OPV)[4,5,6],有机场效应晶体管(Organic Field Effect Transistor,OFET)[7,8,9],⽣物/化学/光传感器[10,11,12],储存器[13,14,15],甚⾄是有机激光器[16,17]。
和传统的⽆机导体和半导体不同,有机⼩分⼦和聚合物可以由不同的有机和⾼分⼦化学⽅法合成,从⽽可制备出⼤量多样的有机半导体材料,这对于提⾼有机电⼦器件的性能有⼗分重要的意义。
其中,有机电致发光近⼗⼏年来受到了⼈们极⼤的关注。
有机电致发光主要有两个应⽤:⼀是信息显⽰,⼆是固体照明。
在信息显⽰⽅⾯,⽬前市⾯上主流的显⽰产品是液晶显⽰器(Liquid Crystal Display,LCD),它基本在这个世纪初取代了阴极射线管显⽰,被⼴泛应⽤于各种信息显⽰,如电脑屏幕,电视,⼿机,以及数码照相机等。
但是,液晶显⽰器也有其特有的缺点,⽐如响应速度慢,需要背光源,能耗⾼,视⾓⼩,⼯作温度范围窄等。
所以⼈们也迫切需要寻求⼀种新的显⽰技术来改变这种局⾯。
有机发光⼆级管显⽰器(OLED)被认为极有可能成为下⼀代显⽰器。
因为其是主动发光,相对于液晶显⽰器有着能耗低,响应速度快,可视⾓⼴,器件结构可以做的更薄,低温特性出众,甚⾄可以做成柔性显⽰屏等优势。
但是,有机发光显⽰技术⽬前还有许多瓶颈需要解决,尤其是在蓝光显⽰上,还需要⾯对蓝光显⽰的⾊度不纯,效率不⾼,材料寿命短的挑战。
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2. 1 磷光分子合成方法
目前磷光铱配合 物的 结构 一 般有 两种, 即( C C N ) 2 Ir ( L X) 和 Ir( CC N) 3 。对于结构为( C C N) 2I r( LX) 的铱配合物通常采用 两步法合成, 见式( 1) 和式 ( 2) 。T ho mpson 小组[ 23] 发 表了 一系
fully utilized. L ater, electr oluminescences based o n o rg anic pho sphor escent complex es hav e draw n par ticular attent ion in r ecent year s. T he notable adv antag e of phospho rescences is that they can simultaneo usly utilize both sing let and triplet ex cito n states w hich can reach to 100% internal quantum efficiency theo retica lly. T his article r eview s the pro g ress in research on or ganometallic com plex es used as electro phosphorescent materia ls in o rg anic lig ht- emitting diodes( O LED) in recent years, focusing on the development of heav y metal iridium com plexes. It also discusses the g enuine elect rophospho rescent mechanism and some developments in using phosphor escent dopants. It includes the pr ospect of the dev elo pment of o rg ano metallic electro pho sphor escent materials. A nd it also puts for war d the way s o f future dev elo pment for phosphorescent mat erials.
前有机电致发光领域 研究的热点[7~ 9] 。 由于有机小分子 蒸镀所需 要的温 度较高, 对掺 杂剂材 料的
稳定性要求比较高, 目前这 一领域的 研究主 要集中 在如何 提高 器件的 发光效率、增加 器件的稳定 性、延 长器件的使 用寿命、实 现全色显示等方面。本文从以上几个方 面重点评述了近几年重 金属铱配合物材料的 研究进展。
( 3) 载流子直接在掺杂剂材料上复合。 目前世界各国 的科 学家 正在 不断 地研 究 O L ED 的 发光 机 理, 从而合成了大量性能优异的有机发光材料, 制备出了各种结 构合理、高发光效率的有机发光器件。
图 3 F&orster 和 Dexter 能量转移示意图
2 金属有机配合物的研究进展及器件性能的 提高
列从蓝到 红可 见 光范 围 的化 合物。 铱的 中 间体 ( C C N ) 2 Ir ( LCl) 2 Ir( CC N ) 2 在有氧的条件下不稳定, 所以在 整个反应过 程中 均需要惰性气体 或者 氮气作 为保 护气, 而产 物( C C N ) 2 Ir ( L X) 在溶液中和固态中都 比较稳定。
* 江苏省高技术项目资助( 编号 BG2005034) 王小亮: 男, 硕士 E- mail: chem ) xiaoliang . student@ sina. co m
有机小分子电致磷光材料研究进展/ 王小亮等
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图 1 单层器件和三层器件图 在光致 发光( P ho tolum inescence, 简称 P L ) 中, 电子在 外来 光的激发下从基态跃迁至激发态的过程受到自旋选择定律的限 制, 只有自旋不变的跃迁是允许的, 电子自旋发生改变的跃迁是 禁阻的, 所以只能发生从基态单线态( S0) 到激发态单线态( S1, 2 ) 的电子跃迁, 而激发态三线态( T 1 ) 唯有通过激发 态 S1 的系间窜 越( Inter Sy st em Cro ssing , 简 称 I SC) 得到, 如 图 2 所 示。 而在 EL 中, 激子不是由自身电子 跃迁得 到的, 电子和 空穴分 别从阴 极和阳极注入到发 光层 中, 在 发光 材料 上复 合形 成激 子, 其中 25% 为单线态, 75% 为三线态。
( Scho ol of Chemist ry and Chemical Eng ineering, Southeast U niversit y, Nanjing 210096)
Abstract D ur ing the past tw o decades, the tr iplet excito n states of electr opho sphor escent mater ials are no t
( 2) 基质材料上三线态激子 的 Dex ter 能量转移。Dex ter 能 量转移是通过电子给 体- 受体分子间电子交换进行 的, 是一 种短 程的能量传递 过程。由 于 D ex ter 机 理只需 要给 体和受 体分 子 对的电子云有效的交 叠, 所以不论 单线态- 单 线态, 还是三 线态三线态的能量转移均 是允许的。
近几年, 重金属铱配合 物电致磷 光材料 的研究 已成为 有机
电致发光领域中的研究热点。人们在分 子设计上对环金属配体
( CC N ) , 特别是在 2- 苯 基吡 啶( ppy ) 配体上 进行 各种修 饰和 功
能化, 在提高器件 性能 ( 包括 外量 子效 率、发光 亮度、器 件寿 命
等) 和简化器件制备等方面取得了一定的进展[ 19~ 22] 。
Key words org anometallic ir idium com plex , elect ro luminescence, phospho rescent mater ial, electr opho spho-
r escent mechanism
0 引言
有机电致发光 ( Elect rolum inescence, 以下 简称 EL ) 具 有效 率高、响应速度快、视角广、柔性 显示、主动发 光、色 彩鲜艳 等众 多优点, 使其在第三代平板显 示中最具竞 争力。1987 年 美国柯 达公司的 T ang 等[1] 采 用超 薄膜 技术, 以 8- 羟 基喹 啉铝 ( A lq3 ) 作为发光层, 并首次引入空穴传输层, 获得了低压直流驱动高亮 度有机电致发光器件。 1990 年 英国剑 桥大 学 Burro ughes 等[ 2] 以聚乙烯为发 光 材 料制 成 了高 分 子器 件。1998 年 Junji K ido 等[3] 利用 A lmq3 作为发光 材料, 制 成发 光器 件, 最大 亮度 达到 140000cd/ m2 , 外量子效 率达到 7. 1% , 在全 世界 学术 界引 起了 极大的轰动。2001 年 Baldo 等[ 4] 把 ( ppy) 2 Ir( acac) 掺杂在 T A Z 中, 制备了最大外量子效率为 19% 和功 效率为 65lm/ W 发绿光 的高效磷光器件。该器件的内量子效率 几乎达到 100% , [ 5, 6] 将 电致发光的效率提高到 了前所未 有的高 度。因此, 对于 重金属 配合物, 特别是铱配合物电 致磷光 材料和 器件的 研究已 成为目
1 有机电致发光基本机理的研究进展
最初的有机电致发 光二极管的 结构为单 层夹心式, 主要由 阳极、阴极、有机发光 层组成。如 图 1 所示[ 10] , 从 一个电极 注入 的载流子可能不经过复合直接漂移或扩散到电极另一侧, 从而导 致复合效率和发光效率的降低。为了提高电荷传输效率, 保持电 子和空穴注入后复合的平衡, 一些多层结构的器件相继被开发出 来。实验证明寿命主 要受空穴注 入的影响[ 11] , 通 过阳极缓 冲层 CuPc 的引入可以适当抑制空 穴向空穴传输层( HT L ) 的注 入[ 12] , 掺杂剂的引入又会产生空穴陷阱而降低空穴在 HT L 中的移动。
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材料导报
2007 年 4 月第 21 卷第 4 期
有机小分子电致磷光材料研究进展*
王小亮, 孙岳明, 蒋 伟, 王 启, 宋坤忠
( 东 南大学化学化工学院, 南京 210096)
摘要 在过去 20 年对小分 子电致发光器件的 研究中, 由 于没有充分利用三 线态激子能量, 器件的内量子 效率 存在 25% 的理论极限。由于有机磷光染料可以同时利用其单线态和三线态激 子, 理论上可 以使器件 的内量子效 率达 到 100% , 突破了 25% 的理论极限, 因而近几年在小分子主体材料中掺杂磷光染料制成器件的研究备受关注。综 述了 近几年金属有机电致磷光材料的研究进展, 重点 评述了金属铱配合物在分子设计上的研究进展, 同时 论述了其发光机 理和掺杂剂材料以及器件制作的研究进展, 展望 了金属有机配合物电致磷光材料的发展前景, 并提出 了今后磷光材料 的发展方向。
2IrCl3 # nH 2 O+ 4CC NH
( C C N ) 2 Ir (L- Cl) 2 Ir( CC N) 2 + 2H Cl+ 2Cl
( 1)
( CC N ) 2 Ir (L- Cl) 2 Ir( CC N) 2 + 2L XH
2( CC N ) 2 Ir( L X) + 2H Cl
( 2)
关键词 金属铱配合物 电致发光 磷光材料 发光机理
Progress in Research on Organic Small Molecule Electrophosphorescent Materials