喹啉螯合物在有機電致發(fā)光二極管中的應用研究.pdf

1、有機電致發(fā)光二極管(OLED)是一種很有前途的、新型的平板顯示器,具有以下特點:可以通過對有機物或高分子材料的分子結構設計獲得從紅光到藍光的任何顏色的顯示；驅動電壓低；發(fā)光亮度和發(fā)光效率高；發(fā)光視角寬、響應速度快；超薄、重量輕、全固化的主動發(fā)光；可制作在柔性襯底上,器件可彎曲。OLED器件主要由陽極氧化銦錫(ITO)玻璃、有機層材料和陰極低功函數金屬組成。為了改善金屬Al與有機層界面的性能,通常在Al與有機層之間加一層很薄的LiF界面層

2、或其他小分子材料,用以提高電子注入性能和器件穩(wěn)定性。小分子化合物雖然具有良好的成膜性、較高的載流子遷移率以及較好的熱穩(wěn)定性,但易發(fā)生重結晶,導致器件穩(wěn)定性下降,所以具有穩(wěn)定結構的金屬螯合物值得關注。本論文以8.羥基喹啉為母體,設計了一系列喹啉鈉螯合物,這類化合物的熱穩(wěn)定性優(yōu)良,不易結晶,在OLED器件中可以用作電子注入層材料。
　　 本研究首先合成了化合物2-甲?；?8-羥基喹啉,2-二苯甲基.喹啉,2,2'-(1,4-苯基)-

3、(2,1-二乙烯基)-雙喹啉-8-酚和2,2-乙烯基-雙喹啉-8-酚,分別以8-羥基喹啉,2-甲基-8-羥基喹啉,2-二苯甲基.喹啉,2,2’-(1,4-苯基)-(2,1-二乙烯基)-雙喹啉-8-酚和2,2-乙烯基-X2喹啉-8-酚這五個化合物為配體,制備喹啉螯合物。分別選用三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)和2-甲基-9,10-二(萘-2-基)蒽(MADN)為電子傳輸材料,制備了兩組多層OLED器件,分別考察了器件性能,研究結論如下：⑴

4、差示掃描量熱(DSC)和熱重分析(TGA)的結果表明,喹啉鈉螯合物的玻璃化溫度都在130℃以上,且不會結晶。熱分解溫度都在250℃以上,熱穩(wěn)定性良好,可以保證器件的穩(wěn)定性。⑵循環(huán)伏安(CV)測試和密度泛函理論(DFT)理論計算的結果表明,喹啉鈉螯合物的最高占有軌道(HOMO)和最低未占有軌道(LUMO)的能級值主要取決于配體8-羥基喹啉及其衍生物,金屬離子的貢獻幾乎可以忽視,而且LUMO的能級值都較低,都在-1.0eV左右,可以滿足電子

5、注入材料的要求。⑶器件測試結果表明,當以Alq3為電子傳輸層時,喹啉鈉螯合物可以取代常用的LiF作為電子注入層材料,并且同樣可以獲得很好的器件性能,發(fā)光效率都在10.5cd／A左右；而當以MADN為電子傳輸層時,共軛度小的喹啉鈉螯合物8-羥基喹啉鈉(Naq)和2-甲基-8-羥基喹啉鈉(NaMeq)比LiF表現出更好的器件性能,發(fā)光效率都達到了14.0cd／A左右,是基于LiF器件的兩倍,以Ph2Naq為電子注入層的器件發(fā)光效率最低,這是