雙極磷光主體材料的設(shè)計(jì)、合成及器件.pdf

1、有機(jī)電致發(fā)光器件(OLEDs)是有機(jī)光電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，在平板顯示和固體照明領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。與傳統(tǒng)的電致熒光器件(FOLEDs)相比，電致磷光器件(PhOLEDs)由于能充分利用器件中的單線態(tài)和三線態(tài)激子，器件的理論最大內(nèi)量子效率達(dá)到100％。磷光主體材料的選擇是影響PhOLEDs性能的關(guān)鍵因素。其中，雙極磷光主體材料由于既能傳輸空穴又能傳輸電子，可以提高器件性能和簡(jiǎn)化器件結(jié)構(gòu)，引起人們更多的關(guān)注。當(dāng)雙極磷光主體材料分子的單線

2、態(tài)-三線態(tài)能級(jí)差(ΔEST)足夠小(＜0.5eV)時(shí)，在分子自身的熱運(yùn)動(dòng)作用下，分子內(nèi)易發(fā)生反向隙間竄越(RISC)，這類分子也就是所謂的熱激活延遲熒光(TADF)材料。在TADF器件中，三線態(tài)激子可經(jīng)過(guò)TADF材料分子內(nèi)的反向隙間竄越，轉(zhuǎn)變成單線態(tài)激子發(fā)光，也能充分利用100％的激子。這樣，就能夠用TADF材料代替有機(jī)貴金屬配合物，從而大大降低有機(jī)電致發(fā)光器件的成本。因此，開(kāi)發(fā)新型雙極磷光主體材料及TADF材料具有重要意義。
　

3、　本文設(shè)計(jì)和合成了系列基于空穴傳輸基團(tuán)咔唑、三苯胺和電子傳輸基團(tuán)苯腈、2，4，6-三苯基-1，3，5-三嗪、二苯砜和二苯甲酮的雙極磷光主體材料及TADF材料。研究了這些材料的構(gòu)效關(guān)系，包括熱穩(wěn)定性、光物理性質(zhì)、電化學(xué)性質(zhì)及器件性能。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)合成了一種基于電子給體基團(tuán)N-苯基咔唑和電子受體基團(tuán)2，4，6-三苯基-1，3，5-三嗪基團(tuán)的雙極磷光主體材料TPCPZ，研究了其光物理、電化學(xué)和熱穩(wěn)定性，并濕法制備高效率

4、的單層小分子綠光PhOLEDs。該單層綠光PhOLEDs的起亮電壓為3.5V，最大亮度達(dá)到18000cdm-2，電流效率達(dá)到20.8cd A-1。
　　(2)通過(guò)電子給體基團(tuán)3，6-二（叔丁基）咔唑分別在電子受體基團(tuán)二苯砜的3-，3'-，4-，4'-位發(fā)生取代，合成了一系列咔唑/砜衍生物，它們均可用作TADF材料。系統(tǒng)研究了分子結(jié)構(gòu)對(duì)這些材料的光物理、電化學(xué)和熱穩(wěn)定性的影響。通過(guò)改變電子給體的數(shù)目和在電子受體上的取代位置，使五種化

5、合物的ΔEST從0.39 eV降到0.22eV。
　　(3)合成了一系列基于N-苯基咔唑/三苯胺取代苯腈/2，4，6-三苯基-1，3，5-三嗪的衍生物。系統(tǒng)研究了分子結(jié)構(gòu)對(duì)它們的光物理、電化學(xué)和熱穩(wěn)定性的影響。通過(guò)控制電子給體和電子受體的連接方式，四種化合物的ΔEST從0.75 eV降到0.18eV。其中，三苯胺/N-苯基咔唑取代2，4，6-三苯基-1，3，5-三嗪的衍生物的ΔEST僅為0.18 eV和0.37eV，可作為TADF

6、材料。
　　(4)合成了以N-苯基咔唑基團(tuán)作為空穴傳輸基團(tuán)，通過(guò)在咔唑環(huán)的3，6-位或2，7-位分別引入電子傳輸基團(tuán)二苯砜基，得到了兩種新型雙極主體材料(36DDPSPC和27DDPSPC)，并系統(tǒng)研究了它們的光物理、電化學(xué)和熱穩(wěn)定性。36DDPSPC和27DDPSPC具有較好的熱穩(wěn)定性，有較高的三線態(tài)能級(jí)，分別為3.00和2.86eV，可以用作藍(lán)色磷光雙極主體材料。
　　(5)合成了基于電子給體基團(tuán)3，6-二（叔丁基）咔唑