有機(jī)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(jī)電致發(fā)光被普遍認(rèn)為是具有很好發(fā)展前景的新一代平板顯示領(lǐng)技術(shù),設(shè)計(jì)合成能滿足商業(yè)化需求的有機(jī)電致發(fā)光材料正受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界關(guān)注。本文對(duì)于一系列具有強(qiáng)熒光化合物的設(shè)計(jì)、合成、表征以及在有機(jī)電致發(fā)光二極管中的應(yīng)用進(jìn)行了描述,同時(shí)也對(duì)化合物的熒光構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行了研究和討論。這些化合物基于芘、芴、咔唑、蒽,用三鍵構(gòu)建,通過Pd/Cu催化的Sonogashira反應(yīng)合成,主要可分為有機(jī)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?yàn)榻Y(jié)構(gòu)單元的小分子熒光化合物的合成與表征進(jìn)行了介紹。這些小分子化合物具有強(qiáng)烈的藍(lán)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(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)制膜方法應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光器件,具有作為藍(lán)色電致發(fā)光材料的可能。在此基礎(chǔ)上,對(duì)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(yīng)用進(jìn)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(xué)結(jié)構(gòu)和很好的純度,對(duì)于它們的研究有助于理解熒

3、光構(gòu)效關(guān)系和相應(yīng)聚合物的光電性能。通過對(duì)芘修飾的寡聚芴和寡聚咔唑的研究,我們發(fā)現(xiàn)芘基團(tuán)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(duì)芘引入位置的調(diào)控,可以改變化合物的熒光發(fā)射波長(zhǎng),顯示出藍(lán)色或綠色的熒光。同時(shí)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(shí)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(qiáng)的黃色熒光,利用它們制成摻雜的有機(jī)電致發(fā)光器件具有相當(dāng)優(yōu)越的性能,最大流明效率為10.69±0.2

4、7 cd/A,此時(shí)亮度為1400 cd/m2。同時(shí)器件的亮度也非常高,當(dāng)電壓為7 V時(shí),這個(gè)器件的最大亮度可達(dá)22037 cd/m2;器件的啟動(dòng)電壓則很低,為3.1 V;這表明它們是一類很有應(yīng)用前景的有機(jī)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(qiáng)的藍(lán)色熒光特性,具有較高的量子效率,同時(shí)化合物具有很高玻璃態(tài)轉(zhuǎn)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(lán)色的電致發(fā)光,但是當(dāng)電壓逐漸升高時(shí),化合物的電致發(fā)光譜圖變寬,覆蓋幾乎整個(gè)可見光區(qū),顯示白光發(fā)射。在合適電壓下,實(shí)現(xiàn)很純的白光發(fā)射,色坐標(biāo)為(0.33,0.33),這對(duì)于單組分白色有機(jī)電致發(fā)光器件來說,色度是很純的。通過研究認(rèn)為這個(gè)白光是由于激基復(fù)合物(excimer)和電子異構(gòu)體(electromer)共同發(fā)光所導(dǎo)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(duì)樹枝狀大分子的分支進(jìn)行了合成與性能研究。實(shí)驗(yàn)表明這類分支具有很強(qiáng)的藍(lán)色發(fā)光性能,光致熒光量子效率接近于1。進(jìn)一步地,利用這類分支作為結(jié)構(gòu)單元來構(gòu)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(shí),最大發(fā)光亮度達(dá)5590 cd/m2;在電壓為8.6 V時(shí),流明效率為2.67 cd/A,這在文