高熒光量子效率藍(lán)色小分子有機(jī)電致發(fā)光材料的設(shè)計(jì)合成與性能研究.pdf

1、有機(jī)電致發(fā)光器件(OLEDs)由于其具有寬視角、低驅(qū)動(dòng)電壓、高發(fā)光效率、快響應(yīng)速度、柔性顯示、簡(jiǎn)易工藝操作等優(yōu)秀的性能已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在全彩平板顯示器中。相比紅光和綠光材料的性能和器件穩(wěn)定性，藍(lán)色電致發(fā)光材料的效率、壽命和色純度等方面還需要更進(jìn)一步的提高。發(fā)射效率、傳輸性能、電荷平衡注入、形態(tài)學(xué)及熱力學(xué)等方面的優(yōu)化對(duì)于多功能的藍(lán)色熒光材料合成還有許多的挑戰(zhàn)。濕法小分子有機(jī)電致發(fā)光器件(OLEDs)因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低、可實(shí)現(xiàn)大面積

2、平板和柔性顯示等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為有機(jī)光電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。通過在發(fā)光材料中引入具有空穴傳輸或電子傳輸性能的基團(tuán)并優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)，加入空穴和電子傳輸層來實(shí)現(xiàn)發(fā)光層的載流子平衡從而提高器件的性能。為了增大器件效率，常使用熱激活延遲熒光材料，三線態(tài)激子可以通過吸收能量反向系間竄越轉(zhuǎn)換到單線態(tài)激子，充分利用100％的激子。因此，發(fā)展高效率和高亮度的藍(lán)色熒光OLED有十分重要的意義。
　　本論文設(shè)計(jì)并合成了三種可濕法成膜的熒光發(fā)光材料和熱激活延

3、遲熒光材料。系統(tǒng)研究了這些材料的熱穩(wěn)定性、電化學(xué)性質(zhì)、光物理性質(zhì)以及器件性能。采用全濕法制備了高熒光量子效率高性能的藍(lán)色熒光器件。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)設(shè)計(jì)并合成三種含有咔唑基團(tuán)和苯并咪唑基團(tuán)的9，10-二苯基蒽衍生物藍(lán)色發(fā)光材料，CAC，BAB和BAC。CAC分子結(jié)構(gòu)中叔丁基的良好溶解性可以使其在濕法制備的發(fā)光層中表現(xiàn)出優(yōu)良的成膜性，也為實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的電致發(fā)光器件提供可能。CAC的HOMO和LUMO能級(jí)分別為-5.23

4、eV和-2.25 eV，與空穴注入層PEDOT∶PSS的HOMO能級(jí)(-5.2eV)匹配。CAC薄膜發(fā)射在439nm，熒光光量子效率達(dá)到0.87，基于此制備濕法高效的藍(lán)光OLED。對(duì)于摻雜CAC材料的深藍(lán)發(fā)光器件，最大電流效率為3.03cd/A，最大功率效率為1.64lm/W，最大外量子效率為2.81％，最大發(fā)光亮度為3490cd/m2，CIE為(0.16，0.10)。
　　(2)設(shè)計(jì)并合成三種含有氰基和咔唑且△Est皆小于0.1

5、eV的熱激活延遲熒光藍(lán)光材料，通過改變電子受體的數(shù)量和位置得到三種不同的TADF材料，1CN24Cz，1CN35 Cz和13CN46Cz。較高的熱分解溫度（Td＞383℃）和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg＞178℃）體現(xiàn)出分子良好的熱穩(wěn)定性，分子的D-A結(jié)構(gòu)可以有效的降低三線態(tài)能級(jí)與單線態(tài)能級(jí)之間的能隙并在不同溶劑中產(chǎn)生明顯的溶劑效應(yīng)。咔唑，氰基和苯環(huán)三者扭曲一定角度，使其呈現(xiàn)非平面結(jié)構(gòu)，HOMO與LUMO實(shí)現(xiàn)有效的分離，增大反向系間竄越，為實(shí)現(xiàn)