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1、第21卷 第3期发 光 学 报Vol121No.32000年9月CHINESEJOURNALOFLUMINESCENCESept.,2000有机小分子发光材料与聚合物发光材料在大气存放条件下的稳定性对比研究11322徐 正,廖良生,李振声,李述汤,InbasekaranM,WooEP,WuWW(1.复旦大学应用表面物理国家重点实验室,上海 200433;2.香港城市大学超金刚石与先进薄膜研究中心,香港九龙;3.Central&NewBusinessesR&D,TheDowChemicalCompany,Midland,Michi
2、gen48674,USA)摘要:分别采用紫外光电子能谱(UPS)、X光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、以及光致发光光谱(PL)等方法对在大气存放条件下的82羟基喹啉铝(Alq)薄膜和聚(9,92二辛烷基芴)(PFO)薄膜的电子结构、表面形貌以及发光特性进行了对比研究。研究结果表明,PFO的电子结构、表面形貌以及发光特性受外界气氛影响极小,是一种非常稳定的聚合物发光材料。这为聚合物发光器件的稳定性提供了有利的条件。关 键 词:有机发光材料;稳定性;电子结构;表面形貌;发光特性中图分类号:TN87313文献标识码:A文章
3、编号:100027032(2000)0320247206影响也是不可避免的。因此,本文采用紫外光电1 引 言子能谱(UPS)、X光电子能谱(XPS)、原子力显微有机小分子发光器件和聚合物发光器件,都镜(AFM)以及光致发光光谱(PL)等方法,初步研[1,2]处在一个即将进入商业化应用的阶段。在有究了Alq和PFO这两种典型材料所制成的薄膜机小分子发光器件中,82羟基喹啉铝(Alq)是最常在大气存放条件下的电子结构、表面形貌、以及发用的、性能极好的一种发光材料。用它作为发光光强度的变化。层的器件,目前开启电压可达到2V左右,5
4、14V222 实 验时发光亮度为1000cd/m,15cd/m对应的发光[3]效率为20lm/W。在聚合物发光器件中,芴基本实验中使用的Alq薄膜样品(其化学结构聚合物(fluorene2basedpolymers)是目前新兴的一如图1(a)所示)是在VGESCALAB220I2XL光类优良发光材料。使用某种该类聚合物作为发光电子能谱及图像仪上附加的薄膜沉积室中采用热层的器件,开启电压可为2V,311V时发光亮度为蒸发方式制备的,样品所使用的衬底为Si单晶片221000cd/m,100cd/m对应的发光效率为或ITO导电玻璃。
5、薄膜沉积室的本底真空优于[2,4]-1022lm/W。越来越多的研究组已开始对该类810×10mbar。Alq源装入薄膜沉积室之前经[2,4～9]材料进行多方面研究。例如,被研究得较过两次升华提纯处理。薄膜沉积速率约为多的一种材料是聚(9,92二辛烷基芴)(poly(9,92011nm/min,薄膜厚度约为6～8nm。PFO薄膜样dioctylfluorene),简称(PFO)。品是将其重量百分比约为012%的甲苯溶液通过由于器件的稳定性是器件实用化的最重要因旋涂的方法在Si单晶片或在ITO导电玻璃上形素之一,而器件的稳定性与材
6、料的稳定性又有密成的,其厚度约为7～15nm。PFO的化学结构如切关系,因此对Alq和PFO这两种典型材料的稳图1(b)所示。由光散射方法测出其分子量为定性进行对比研究,是令人感兴趣的。我们知道,46000。使用前原材料经过严格的化学提纯。大气中的水汽和氧气等对未封装的器件是有明显Alq薄膜和PFO薄膜一经制备后,立即进行一次影响的,即使对于已经封装的器件,从长期工作的标准测量,然后置于大气条件下存放一定时间后角度看,密封腔体中微量的水汽和氧气对器件的再作相同的测量以进行比较。存放条件为:相对 收稿日期:2000206229;
7、修订日期:2000208201 基金项目:国家自然科学基金项目(批准号:69776034);香港特区政府RGC项目(批准号:9040430)作者简介:徐正(1979-),男,江苏苏州人,2000年4月至6月由复旦大学派往香港城市大学完成学士论文3:通讯联系人:email地址:lsliao@fudan.ac.cn电话:021265642967248 发 光 学 报第21卷温度60～70%;温度约为20℃;存放时间1小时Kα谱线(148616eV)。测量前,使用沉积在Si片至28天。上的Au膜来确定费米能级(EF)和校准
8、结合能(BE)。本实验使用ScinetificAutoprobeCP原子力显微镜在空气中对样品的表面形貌进行观察,使用PerkinElmerLS250B型荧光光谱仪对样品进行发光光谱测试。3 实验结果和讨论Alq薄膜和PFO薄膜电子结构随大气存放图1 分子化学结
