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基于三聚茚核多分支寡芴的均一六臂星爆结构:设计、合成与稳定激光特性
摘要: 设计、合成并研究了一系列含三聚茚核与多分支寡芴桥连结构、末端修饰二苯胺(DPA)单元的单分散六臂共轭星爆分子(Tr1F、Tr2F和Tr3F),作为有机半导体激光器(OSLs)的优质增益介质。详细探讨了富电子DPA端基对其光电特性的影响:DPA封端有效提升了星爆分子的HOMO能级,从而增强空穴注入与传输能力?;诟昧坌潜肿又票傅娜芤杭庸ば偷缰路⒐馄骷瓜殖龈咝罾豆夥⑸涮匦?,且启亮电压显著降低(3.2~3.5 V)。此外,这些六臂分子表现出稳定的电致发光与低阈值(27.4~63.9 nJ/脉冲)放大自发辐射,具有高净增益系数(80.1~101.3 cm?1)和小光学损耗(2.6~4.4 cm?1)。由Tr3F构建的分布反馈式OSLs实现了465 nm波长下0.31 kW/cm2的低激射阈值。结果表明:通过精确调控HOMO能级并优化光学增益特性,构建含DPA单元的三聚茚中心六臂共轭星爆结构可有效提升电致发光性能。
关键词: 有机增益介质,有机发光二极管(OLEDs),共轭星爆分子,有机半导体激光器(OSLs),最高占据分子轨道能级(HOMO能级)
更新于2025-09-23 15:22:29
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工作函数可调的石墨烯-聚合物复合电极用于有机发光二极管
摘要: 石墨烯被视为柔性光电器件中最具前景的透明电极材料之一。大量研究致力于调控石墨烯的功函数,这对提升器件性能作出了重要贡献。本研究提出采用超薄高介电聚合物(包括介电常数分别为4.7和8.4的聚偏二氯乙烯PVDC与聚偏二氟乙烯PVDF)修饰单层石墨烯薄膜。紫外光电子能谱证实高介电聚合物诱导形成了界面偶极子,使石墨烯功函数从本征的4.6 eV分别调控至PVDF修饰的4.72 eV和PVDC修饰的4.94 eV。据此制备的有机发光二极管中,基于PVDC修饰石墨烯复合电极的器件获得了80.0 cd/A的最高电流效率,较本征电极器件提升1.27倍。该工作为调控石墨烯电极功函数提供了界面偶极调控这一替代表面化学掺杂的方法,利用高介电常数聚合物修饰石墨烯成功实现了高效OLED的制备。
关键词: 石墨烯、功函数、高介电聚合物、界面偶极子、有机发光二极管(OLEDs)
更新于2025-09-23 15:19:57
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用于深蓝光OLED的纳秒级延迟荧光分子,具有较小的效率滚降
摘要: 具有热激活延迟荧光(TADF)特性的芳香族有机深蓝光发射体能够将电致生成的单重态和三重态激子全部转化为发光。然而蓝光TADF发射体通常具有较长激子寿命,在有机发光二极管(OLED)中会因高电流密度和高亮度下的激子湮灭导致严重效率衰减(即效率滚降)。本研究报道了一种采用简易分子设计的深蓝TADF发射体,通过同步调控激发态间自旋轨道耦合与不同自旋多重度间的活化能,在不含重金属元素的给体-受体型分子结构中实现了750纳秒的超快激子寿命。采用该TADF发射体的OLED展现出CIE色坐标(0.14, 0.18)的深蓝电致发光(EL),并具有高达20.7%的最大EL量子效率。值得注意的是,在高亮度条件下该最大效率仍能保持20.2%和17.4%的优异水平。
关键词: 深蓝色有机发光二极管(OLEDs)、有机发光二极管(OLEDs)、低效率滚降、纳秒级延迟荧光、热活化延迟荧光(TADF)
更新于2025-09-19 17:13:59
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不同桥接基团对OLED用小双极分子光学及电荷传输性质的替代效应
摘要: 本工作采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)设计并计算了一系列八种不同的双极分子,作为有机发光二极管(OLED)的高效发光与电荷传输材料。这八种给体-π-给体型小分子(D1-D8)由三苯胺(TPA)给体(D)单元通过不同π共轭或R基团(作为π间隔基)连接至1,8-萘酰亚胺(NI)受体(A)单元构成。研究考察了π间隔基取代基对光学、电子及稳定性性质的影响。计算分析表明,π间隔基的不同取代导致带隙(Eg)减?。ǚ段?.63-2.00 eV),并产生覆盖太阳光谱可见光区与近红外区的最低激发能宽谱吸收,其中D3、D4、D5和D6分子表现尤为突出。局域态密度、前线分子轨道及自然轨道布居分析显示,所研究分子在单重激发态呈现π-π*电子跃迁吸收,但D5和D6还具有分子内电荷转移(ICT)特性。通过化学指标、分子静电势(MEP)表面及电荷传输性质研究表明,D4、D5和D6有望成为适用于OLED的优质发光与空穴传输材料。
关键词: 密度泛函理论(DFT)、有机发光二极管(OLEDs)、光学性质、吸收光谱、电子结构
更新于2025-09-19 17:13:59
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Ir(pq)2acac掺杂对CBP在磷光有机发光二极管中的影响
摘要: 掺杂是众多性能提升方法中最有力的手段之一。掺杂通过掺杂剂的能级影响主体层的能级,这使得能带隙可被调节至理想水平,从而产生与该能级相对应的光。或者,它也能作为界面间的能量势垒来改变载流子的流动。在本研究中,我们观察了未掺杂器件与掺杂器件的电压依赖性。将双(2-苯基喹啉)铱(III)(乙酰丙酮) (Ir(pq)2acac)掺杂于4,4'-N,N'-二咔唑-联苯(CBP)作为发光层。光强度随掺杂浓度变化,同时我们也研究了效率。当施加高电压时,三重态-三重态湮灭(TTA)效应会对电子-空穴复合产生不利影响。我们分析了最佳工作条件以及掺杂浓度对OLED的影响。
关键词: 双(2-苯基喹啉)铱(III)乙酰丙酮(Ir(pq)2(acac))、有机发光二极管(OLEDs)、4,4'-N,N'-二咔唑联苯(CBP)、掺杂
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过引入分子内氢键相互作用实现热激活延迟荧光发射体的聚集诱导发光分子工程,用于高效溶液法制备非掺杂有机发光二极管
摘要: 同时具备热活化延迟荧光(TADF)和聚集诱导发光(AIE)特性的纯有机发光材料因其聚集态高效率,在高效非掺杂OLED领域需求巨大。本研究设计合成了一类以苯基(吡啶基)甲酮为电子受体单元、二叔丁基咔唑和9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶(或吩恶嗪)为电子给体单元的TADF发光体。分子内氢键的存在有助于减小单重态与三重态能级差(ΔEst)、抑制非辐射衰减并提升发光效率。采用3CPyM-DMAC作为发光层材料时,溶液加工的非掺杂器件实现了35.4 cd A?1的高电流效率和11.4%的外量子效率,显著优于电流效率14.3 cd A?1、外量子效率6.7%的CBM-DMAC器件。该工作通过引入分子内氢键,为构建兼具AIE特性的TADF发光体提供了有效策略。
关键词: 有机发光二极管(OLEDs)、非掺杂型、热活化延迟荧光(TADF)、溶液加工、聚集诱导发光(AIE)
更新于2025-09-12 10:27:22
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双[1]苯并噻吩[6,7-d:6',7'-d']苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩(BBTBDT)衍生物作为有机发光二极管(OLED)空穴传输材料的发光物理性质与电子结构
摘要: 本文采用量子方法DFT和TD-DFT,理论计算并讨论了八种基于双[1]苯并噻吩[6,7-d:6',7'-d']苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩(BBTBDT)的化合物Ci(i=1-8)的光电性质与电子结构:其中Ci(i=1-5)具有D-π-D结构,Ci(i=6-8)具有D-π-A结构,旨在评估其作为OLED空穴传输材料(HTM)的潜力。通过B3LYP方法计算的电子能级表明,Ci(i=6-8)具有适合作为空穴注入层(HIL)高效注入的能级。D-π-A结构化合物比D-π-D结构化合物表现出更高效率。TD-CAM-B3LYP获得的光电性质显示,C6、C7和C8化合物作为电子给体分子,在紫外-可见吸收和发射光谱中呈现电荷转移特征。此外,计算得到的重组能、电离势(IP)和电子亲和能(EA)表明,扩展结构的C6、C7和C8化合物在所有化合物中具有最高的电荷传输能力。研究发现D-π-A结构对电子和光电性质的影响比D-π-D结构更显著。假定化合物C7被认为是优良的蓝色发光材料候选者。理解这些性质对设计具有优异特性(如稳定性和高效率)的HTM至关重要。
关键词: B3LYP,DFT,双[1]苯并噻吩并[6,7-d:6',7'-d']苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩(BBTBDT),有机发光二极管(OLEDs)
更新于2025-09-11 14:15:04
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利用含苯并咪唑菲啶配体的新型铱(III)配合物制备的可溶液加工杂化有机发光二极管实现人眼友好的白光电致发光
摘要: 本文主要研究了以苯并咪唑菲啶为主配体的高效磷光铱(III)配合物的开发。通过发光光谱法、循环伏安法、热重分析、差示扫描量热法及光电子发射谱等多种方法,评估了该配合物作为光电器件磷光发射体的潜力。研究证实该配合物可用于制备发射暖橙色电致磷光的单色真空蒸镀有机发光二极管(OLED),器件表现出CIE1931色坐标(0.539, 0.459)、色温2088K及最大外量子效率17.5%的特性。其优异性能部分源于室温下60%量子产率的高效橙色磷光。本文还开发了白色混合溶液加工型有机发光器件,采用新合成铱(III)配合物作为超低浓度磷光掺杂剂,结合蓝色荧光主体发射体与绿色热活化延迟荧光发射体。通过旋涂法制备的白色混合器件展现出优质(人眼友好)电致发光特性,获得CIE1931色坐标(0.335, 0.392)、色温2910K、显色指数72及高达8.7%的最大外量子效率。
关键词: 外量子效率、电致磷光、磷光铱(III)配合物、苯并咪唑菲啶、白色混合有机发光二极管、可溶液加工、有机发光二极管(OLEDs)
更新于2025-09-11 14:15:04
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化学、分子科学与化学工程参考模块 || 设计下一代发光电化学电池
摘要: 本文总结了下一代LEC(发光电化学池)领域取得的最新进展。"下一代"这一概念基于科学界为拓展LEC适用发光材料库所付出的卓越努力,其长远目标是满足绿色光子学的要求——即开发出基于环保且储量丰富的材料、具备低成本、高性能和薄膜形态的照明光源。以OLED(有机发光二极管)为例,具有热活化延迟荧光(TADF)特性的小分子被视为第三代电致发光材料。与这类照明器件不同,多个研究团队证实LEC在亮度和效能数值上虽逊于OLED,但该技术因以下优势蕴含巨大发展潜力:(i) 器件结构与活性层组成简单;(ii) 对基底类型和沉积工艺耐受性强;(iii) 在环境条件下仍能保持良好性能。
关键词: 绿色光子学、发光电化学池(LECs)、有机发光二极管(OLEDs)、电致发光材料、发光电化学电池
更新于2025-09-10 09:29:36