光電材料創(chuàng)新:8-羥基喹啉的OLED器件發(fā)光效率研究
發(fā)表時間:2025-07-168-羥基喹啉及其衍生物是OLED器件中常用的發(fā)光材料或功能材料,關(guān)于其對 OLED 器件發(fā)光效率的研究主要涉及材料結(jié)構(gòu)設(shè)計、制備工藝優(yōu)化以及器件結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面,具體如下:
一、材料結(jié)構(gòu)設(shè)計:
金屬配合物優(yōu)化:8-羥基喹啉金屬配合物如三 (8-羥基喹啉) 鋁(Alq₃)、雙 (8-羥基喹啉酸酯) 鋅(Znq₂)等是常見的發(fā)光層材料。通過改變中心金屬離子或在配體上引入不同取代基,可調(diào)整分子的電子結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性,例如,在8-羥基喹啉鋅配體上同時引入吸電子基和供電子基,吸電子基可降低吡啶環(huán)上電子云密度,提高電荷傳輸性能,供電子基可提高配合物的溶解性,從而提高器件發(fā)光效率。
重原子效應(yīng):含重原子取代的8-羥基喹啉配體的硼配合物可實現(xiàn)高效率綠色發(fā)光。重原子效應(yīng)會影響分子的光物理性質(zhì),如激發(fā)態(tài)的電子結(jié)構(gòu)等,使配合物可能產(chǎn)生延遲熒光和磷光現(xiàn)象,通過合理設(shè)計重原子取代位置和種類,可增強器件內(nèi)的激子復(fù)合效率,進而提升發(fā)光效率。
二、制備工藝優(yōu)化:
物理氣相沉積(PVD)技術(shù):利用PVD技術(shù)合成并改性8-羥基喹啉金屬配合物粉末,如Znq₂,隨著PVD溫度的升高,材料的發(fā)射強度和吸收強度增加,在合適溫度下(如453K),發(fā)光強度和熒光壽命可達到更佳,且PVD處理可使材料表面形貌更均勻平滑,晶粒尺寸減小,有利于提高OLED器件的性能。
三、器件結(jié)構(gòu)調(diào)整:
電子注入層材料改進:鋰-8-羥基喹啉(Liq)是OLED器件中常用的電子注入層材料。研究發(fā)現(xiàn),基于喹啉衍生物設(shè)計的新型電子注入層材料,如AuSq和AuSeq,具有更快的電子跳躍速率和更低的注入勢壘,能增加進入發(fā)光層的電子載流子數(shù)量,提高激子復(fù)合率,從而提升OLED器件的外部量子效率和功率效率。而且它們幾乎不吸收原色光,不會減少耦合輸出的光子數(shù)量,有助于維持設(shè)備的高效運行。
多種發(fā)光基團復(fù)合:將8-羥基喹啉基團與其他發(fā)光基團結(jié)合,可制備出具有白光發(fā)射能力的材料,實現(xiàn)單分子白光發(fā)射,例如,以共軛多腈(DCDDC)基團、8-羥基喹啉鋅(ZnQ₂)基團和咔唑基團分別作為紅、黃、藍三色發(fā)光基團,合成的Zn (2DCDDC-RCz-Q)₂材料,同時具有優(yōu)良的電子和空穴傳輸能力,當(dāng)其在白光OLED中作為發(fā)光層時能夠大大提高白光OLED的發(fā)光效率。
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