硅芴為橋的有機(jī)小分子藍(lán)光材料的合成與性能分析.pdf

1、近年來，有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)已經(jīng)人們公認(rèn)為最有應(yīng)用前景的、可應(yīng)用在平板顯示和固體照明的新一代顯示技術(shù)。紅綠藍(lán)三基色對(duì)于實(shí)現(xiàn)全彩色發(fā)光是必不可少的。但是與綠、紅光材料相比，藍(lán)光材料發(fā)展還存在諸多問題，如熒光效率過低、熒光壽命較短和色純度較差等，這些都極大地阻礙了藍(lán)光材料發(fā)展為優(yōu)良發(fā)光材料。因此，開發(fā)具有高熒光量子產(chǎn)率、寬能隙、高熱穩(wěn)定性、良好的無定形性薄膜的藍(lán)光材料將成為發(fā)展全彩色OLED器件所要面臨的巨大挑戰(zhàn)。
　　芴類化合

2、物由于具有高熒光量子效率，高熱穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)易修飾等特點(diǎn)，成為藍(lán)光材料中的明星分子。但是芴類衍生物9位碳原子在高溫下容易被氧化成芴酮，進(jìn)而引起長波發(fā)射，降低了色純度和發(fā)光效率。本文采用Si原子代替芴的9位C原子，可以有效抑制長波發(fā)射，提高化合物的穩(wěn)定性，得到具有高色純度的硅芴藍(lán)光材料。
　　本文首先通過Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)在硅芴的2、7位連接具有強(qiáng)供電子能力的二苯胺基團(tuán)和咔唑基團(tuán)，合成了四個(gè)具有D-π-D對(duì)稱結(jié)構(gòu)的小分子藍(lán)光材料，2

3、，7-二--9，9'-二甲基硅芴(TDMS)，2，7-二-二苯胺苯基-9,9'-二苯基硅芴(TDPS)，2，7-二-咔唑苯基-9，9'-二甲基硅芴(CDMS)和2，7-二-咔唑苯基-9，9'-二苯基硅芴(CDPS)，并通過氫譜、碳譜、質(zhì)譜對(duì)它們進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。通過TGA、DSC分析測(cè)試顯示該系列化合物熱分解溫度Td＞386℃，說明它們都具有較高的熱穩(wěn)定性。通過循環(huán)伏安法(CV)測(cè)得，它們具有較高的HOMO能級(jí)和較寬的能隙，有利二苯胺苯基于

4、空穴的注入與傳輸。通過UV、PL測(cè)試可知四個(gè)小分子的最大發(fā)射波長位于397-431nm藍(lán)光區(qū)域內(nèi)，具有較高的量子產(chǎn)率。以化合物TDMS、TDPS作為發(fā)光層構(gòu)筑結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT∶PSS/PVK∶X/Ca/Al摻雜型OLED器件(X分別為TDMS、TDPS)，并與參比材料DPFL-NPB進(jìn)行發(fā)光性能對(duì)比。當(dāng)PVK與TDPS的摻雜比例為100∶20，色坐標(biāo)為(0.153，0.441)，最大發(fā)光亮度為1323 cd/m2，電流效率為1.

5、15 cd/A，啟亮電壓僅有6.0V，EQE為1.16％，該器件展現(xiàn)了優(yōu)良的發(fā)光效率。以四個(gè)硅芴小分子作為發(fā)光材料制作的無摻雜型雙層結(jié)構(gòu)OLED器件B: ITO/EML(50 nm)/TPBi(20 nm)/Ca/Al(EML為TDMS、TDPS、CDMS、CDPS和DPFL-NPB)。我們發(fā)現(xiàn)TDMS、TDPS、CDMS器件的綜合發(fā)光性能都優(yōu)于參比材料DPFL-NPB，其中TDPS發(fā)光性能尤為突出，CIE為(0.175，0.144)，

6、最大發(fā)光亮度為1794 cd/m2，EQE為1.36％，最大電流效率為1.62 cd/A，最大功率效率為0.38lm/W。
　　本文的第二部分通過Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)在硅芴的2、7位引入具有大體積基團(tuán)的三苯基硅基，合成了目標(biāo)化合物2，7-二-三苯基硅基-9,9'-二甲基硅芴(TBMS)和2，7-二-三苯基硅基-9，9'-二苯基硅芴(TBPS)，并通過氫譜、碳譜、質(zhì)譜對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。通過TGA、DSC測(cè)試，可知TBMS、TBPS的