基于D-π-A型菲并咪唑衍生物的設(shè)計(jì)、合成、表征及其在非摻雜藍(lán)色有機(jī)電致發(fā)光器件中的應(yīng)用.pdf

1、由于有機(jī)電致發(fā)光器件(OLEDs)在全彩顯示和固體發(fā)光方面的應(yīng)用，近年來(lái)科研工作者對(duì)其進(jìn)行了廣泛研究。本論文設(shè)計(jì)并合成了三個(gè)系列的菲并咪唑衍生物，并且通過(guò)質(zhì)譜、核磁、元素分析、光譜分析、熱分析等手段對(duì)化合物進(jìn)行了基本表征?；谶@些材料優(yōu)良的光物理性能和熱力學(xué)穩(wěn)定性，我們系統(tǒng)研究了它們?cè)贠LED中的應(yīng)用，并取得以下有意義的研究成果：
　　1.以咔唑?yàn)楹?，在?-和6-位上分別以苯和無(wú)苯連接一個(gè)或者兩個(gè)菲并咪唑，得到了一系列菲并咪唑衍

2、生物CzDBPI、CzBPI和CzPI。由于咔唑基團(tuán)本身具有一定的剛性，再加上大體積菲并咪唑基團(tuán)的引入，使得這些材料具有非共平面結(jié)構(gòu)，熱穩(wěn)定性高，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高(Tg>200℃，玻璃的分子CzBPI除外)。以這三個(gè)材料為發(fā)光層且器件結(jié)構(gòu)為ITO/NPB/TCTA/EML/TPBI/LiF/Al的非摻雜器件，發(fā)光從深藍(lán)光到天藍(lán)光， CIE色坐標(biāo)分別為(0.16,0.08)、(0.15,0.07)和(0.18,0.19)?；贑zDBPI

3、、CzBPI和CzPI的非摻雜器件的最大電流效率、最大功率效率和最大外量子效率分別為1.89 cd A-1、1.98 lm W-1和1.96％；1.81 cd A-1、1.89 lm W-1和2.30%與1.28 cd A-1、1.34 lm W-1和0.65%。據(jù)我們所知，基于CzDBPI的器件效率是目前所報(bào)道的基于咔唑衍生物非摻雜深藍(lán)(CIEy≤0.08)發(fā)光器件中效率最好之一。
　　2.以BPA-BPI為模板，在菲并咪唑的的

4、6-和9-位置上分別連接苯、萘、菲等芳環(huán)得到了五個(gè)具有 D-π-A結(jié)構(gòu)的高發(fā)光效率有機(jī)電致發(fā)光材料 BPITPA、2N-PITPA、1N-PITPA、Ph-PITPA和Py-PITPA。這五個(gè)材料具有較好的熱穩(wěn)定性能(Tg>140℃)。通過(guò)改變菲并咪唑環(huán)上6-和9-位上取代基(由苯到芘)的共軛程度，我們成功得到了高效穩(wěn)定的深藍(lán)光和天藍(lán)光非摻雜有機(jī)電致發(fā)光材料，其相應(yīng)器件的CIE色坐標(biāo)分別為(0.15,0.07)、(0.15,0.09)、

5、(0.15,0.07)、(0.15,0.08)和(0.17,0.29)?；贐PITPA、2N-PITPA、1N-PITPA、Ph-PITPA和Py-PITPA的非摻雜器件最大電流效率(最大外量子效率)分別為1.38 cd A-1(2.25%)、2.67 cd A-1(3.03%)、2.15 cd A-1(3.29%)、2.67 cd A-1(3.47%)和9.67 cd A-1(4.76%)。由于Py-PITPA相對(duì)具有更加平衡的載流

6、子傳輸能力，因此具有最低的效率衰減，即使亮度到了1000 cd m-2時(shí)，效率仍高達(dá)9.32 cd A-1(4.50%)。據(jù)我們所知， Py-PITPA為發(fā)光層器件的效率是現(xiàn)在所報(bào)道的0.16　　3.通過(guò)在菲并咪唑環(huán)的6-位或者9-位引入芳胺基團(tuán)(咔唑或者三苯胺)設(shè)計(jì)且合成了一系列菲并咪唑衍生物9-DCzPI、3-DCzPI和TPAPI并研究了它們?cè)贠LED中的應(yīng)用。這三個(gè)材料不僅

7、僅在溶液狀態(tài)下發(fā)藍(lán)紫光，而且在電致發(fā)光狀態(tài)下也是發(fā)射藍(lán)紫光的。我們分別以這三個(gè)化合物作為發(fā)光層得到了三個(gè)藍(lán)紫光非摻雜有機(jī)電致發(fā)光器件，它們具有很低的開啟電壓(2.72、2.69和2.52 V)和極好的色純度，其CIE色坐標(biāo)分別為(0.15,0.05)、(0.15,0.05)和(0.16,0.05)。基于9-DCzPI、3-DCzPI和TPAPI三個(gè)器件的最大外量子效率(EQE)分別為2.22%、2.92%和1.38%。它們的最大流明效率