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《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》 2004年
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稀土配合物电致发光器件的瞬态特性和红外发光研究

臧法欣  
【摘要】:三价稀土(RE)配合物作为发光材料在有机电致发光领域独树一帜。这是因为 其具有如下特点:丰富的4f-4f跃迁覆盖从紫外到红外波段,窄谱带的发射有比较好 的色纯度和色饱和度,激发态寿命长,且在有机电致发光(OEL)过程中稀土离子可 以有效利用三线态激子能量发光,因而其电致发光的内量子效率理论上可以达到 100%。这些特点使稀土配合物电致发光在信息显示、光通信和激光输出等领域存在 实际或潜在的应用前景。 本论文的内容大致分为两方面:一是对脉冲电压驱动下的稀土配合物瞬态电致发 光特性进行了研究,得到了一些有意义的结果;二是首次观测到两种稀土离子,即铥 和钬配合物的红外电致发光,并探讨了稀土配合物红外电致发光器件在红外光通讯中 的潜在用途。 首先,我们研究了基于稀土配合物的OEL器件的瞬态电致发光。我们根据两种 稀土配合物Eu(DBM)_3bath[稀土本征发射]和Gd(DBM)_3bath[激基复合物发射 (exciplex)]的不同发光机制,以及它们瞬态电致发光行为的比较,首次较为准确地 测定了一类稀土配合物RE(DBM)_3bath的电子迁移率;半定量地总结了器件中 RE(DBM)_3bath配合物层内部激子复合区域随电场强度的变化规律;分析了EL 器件有机界面两侧贮存的空间电荷再复合导致的电致发光信号的瞬间增强,即 尖峰现象。 第二方面,在稀土红外发射方面,我们首次报道了铥和钬配合物的红外电致 和光致发光。这一发现为未来有机光通信提供了新的材料选择。分析了不同的 配体对Tm~(3+)配合物红外发射的影响,提出在电激发过程中,第一配体(而不是 第二配体)的最低激发三重态(T_1)与受体能级间的距离是RE配合物得到有 效红外发射的关键。首次报道了Ho(DBM)_3bath在光激发和电激发下的1500nm 发射。通过比较可见区Ho~(3+)离子的本征发射和有机界面的激基复合物发射,验 证了器件在不同驱动电压下得激子复合区域的扩展现象。首次得到了发射光谱 随电压变化的电压调制稀土配合物红外电致发光器件,并对现象进行了初步分 析。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN383.1

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