有機熒光小分子、寡聚物和樹枝狀大分子的合成及光電性能.pdf

1、有機電致發(fā)光被普遍認為是具有很好發(fā)展前景的新一代平板顯示領技術,設計合成能滿足商業(yè)化需求的有機電致發(fā)光材料正受到學術界和產(chǎn)業(yè)界關注。本文對于一系列具有強熒光化合物的設計、合成、表征以及在有機電致發(fā)光二極管中的應用進行了描述,同時也對化合物的熒光構效關系進行了研究和討論。這些化合物基于芘、芴、咔唑、蒽,用三鍵構建,通過Pd/Cu催化的Sonogashira反應合成,主要可分為有機小分子、寡聚物和樹枝狀大分子三類。 本研究首先闡述了

2、一系列利用芘,芴和咔唑為結構單元的小分子熒光化合物的合成與表征進行了介紹。這些小分子化合物具有強烈的藍色熒光特性,很高的熒光量子效率和很好的熱穩(wěn)定性,能通過簡單的旋轉制膜方法應用于有機電致發(fā)光器件,具有作為藍色電致發(fā)光材料的可能。在此基礎上,對一系列線性寡聚物的合成、表征以及在電致發(fā)光二極管中的應用進行了描述。這些寡聚物包括芘修飾的寡聚芴、芘修飾的寡聚咔唑以及蒽芴交替寡聚物,它們具有確定的化學結構和很好的純度,對于它們的研究有助于理解熒

3、光構效關系和相應聚合物的光電性能。通過對芘修飾的寡聚芴和寡聚咔唑的研究,我們發(fā)現(xiàn)芘基團的引入一方面可以大大提高化合物的熒光量子效率；另一方面通過對芘引入位置的調(diào)控,可以改變化合物的熒光發(fā)射波長,顯示出藍色或綠色的熒光。同時它們也表現(xiàn)出很好的電致發(fā)光特性,特別是芘修飾的寡聚咔唑,可以同時作為電致發(fā)光材料和空穴傳輸材料。蒽芴交替的寡聚物顯示很強的黃色熒光,利用它們制成摻雜的有機電致發(fā)光器件具有相當優(yōu)越的性能,最大流明效率為10.69±0.2

4、7 cd/A,此時亮度為1400 cd/m2。同時器件的亮度也非常高,當電壓為7 V時,這個器件的最大亮度可達22037 cd/m2;器件的啟動電壓則很低,為3.1 V;這表明它們是一類很有應用前景的有機電致發(fā)光材料。 本研究探討了一系列中間含有芴的咔唑衍生物的合成與光電性能。這些化合物在溶液中表現(xiàn)出很強的藍色熒光特性,具有較高的量子效率,同時化合物具有很高玻璃態(tài)轉化溫度和熱分解溫度。這些化合物不僅具有很好的空穴傳輸性能,有趣的

5、是在低電壓下,它們呈現(xiàn)藍色的電致發(fā)光,但是當電壓逐漸升高時,化合物的電致發(fā)光譜圖變寬,覆蓋幾乎整個可見光區(qū),顯示白光發(fā)射。在合適電壓下,實現(xiàn)很純的白光發(fā)射,色坐標為(0.33,0.33),這對于單組分白色有機電致發(fā)光器件來說,色度是很純的。通過研究認為這個白光是由于激基復合物(excimer)和電子異構體(electromer)共同發(fā)光所導致的。介紹了一系列以芘為核的樹枝狀熒光大分子的合成與性能表征,以及它們優(yōu)良的電致發(fā)光性能。在合成樹

6、枝狀大分子之前,首先對樹枝狀大分子的分支進行了合成與性能研究。實驗表明這類分支具有很強的藍色發(fā)光性能,光致熒光量子效率接近于1。進一步地,利用這類分支作為結構單元來構建樹枝裝大分子,所得化合物的分子量最大在兩萬以上,所得化合物都具有很好的熱穩(wěn)定性,良好的溶解性以及優(yōu)良的成膜性。利用這些大分子所制成的電致發(fā)光器件的性能優(yōu)越,如在電壓為16 V時,最大發(fā)光亮度達5590 cd/m2;在電壓為8.6 V時,流明效率為2.67 cd/A,這在文