本文關(guān)鍵詞：基于三苯基膦氧結(jié)構(gòu)的寬能隙有機(jī)光電材料的合成與表征

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【摘要】：近三十年來,有機(jī)電致發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diodes,OLEDs)由于在固態(tài)照明和平板顯示方面所具有的巨大應(yīng)用潛力,引起了學(xué)術(shù)界和商業(yè)界的廣泛關(guān)注。但是,目前OLEDs的研究遭遇了瓶頸,基于主客體摻雜的磷光有機(jī)發(fā)光二極管(Phosphorescence Organic Light-Emitting Diodes,PhOLEDs)雖然實(shí)現(xiàn)了理論上100%的內(nèi)量子效率利用率,而尋找具有理想的電性能和高器件性能的主體材料一直是研究的難題之一。對(duì)于PhOLEDs的主體材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)新穎的設(shè)計(jì)思路就是通過三苯基膦氧橋聯(lián)其它基團(tuán),利用三苯基膦氧結(jié)構(gòu)的吸電子特性,通過引入一定比例和數(shù)目的富電子基團(tuán)可以構(gòu)筑雙極性主體材料來簡(jiǎn)化器件結(jié)構(gòu)。本課題主要將咔唑和由芴單元衍生的新穎結(jié)構(gòu)單元氧雜蒽引入到三苯基膦氧結(jié)構(gòu)上,制備了一系列小分子和高分子主體材料,采用核磁(NMR)、質(zhì)譜(GC-MS)和元素分析等手段對(duì)材料的分子組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)作了定性和定量分析;通過差式掃描量熱法(Differential Scanning Calorimetry,DSC)和熱重分析儀(Thermo Gravimetric Analyzer,TGA)研究了材料的穩(wěn)定性;通過循環(huán)伏安法(Cyclic Voltammetry,CV)和紫外-熒光(Ultraviolet absorption and Photoluminescence,UV-PL)光譜研究了材料的能級(jí)結(jié)構(gòu)和光物理性質(zhì),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了器件應(yīng)用,進(jìn)一步驗(yàn)證了材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)之間的關(guān)系。首先,我們合成了兩種基于三苯基膦氧橋聯(lián)咔唑和氧雜蒽基團(tuán)的小分子材料2SFOPO和SFOPO-Cz。兩種材料都表現(xiàn)出了較高的熱穩(wěn)定性,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)在100°C以上,5%質(zhì)量分解溫度也超過了400°C。兩種材料均表現(xiàn)出了較寬的能隙(E g)。此外,兩種材料表現(xiàn)出了較高的三線態(tài)能級(jí)(ET)。兩種材料作為主體材料在器件上的應(yīng)用,Ir(ppy)3作摻雜材料的綠光器件表現(xiàn)出了較高的器件性能,最高電流效率達(dá)到52.83 cd·A-1,最大功率效率達(dá)到39.50 lm·W-1,最高外量子效率達(dá)到14.1%,而且光譜表現(xiàn)出較好的色純度。Ir(pq)2(acac)作摻雜材料的紅光器件同樣也表現(xiàn)出了較優(yōu)異的器件性能,最高電流效率達(dá)到20.99 cd·A-1,最大功率效率達(dá)到20.72 lm·W-1,最高外量子效率達(dá)到14.0%。接著,我們通過在三苯基膦氧苯環(huán)不同位置上引入溴,然后將得到的衍生物和咔唑硼酸酯通過Suzuki偶聯(lián)反應(yīng),制備四種聚合物PB13CZ,PTPPO38CZ,PTPPO13CZ和PTTPO27CZ。四種聚合物都具有很好的熱穩(wěn)定性,5%質(zhì)量分解溫度均超過400°C。通過表征聚合物的紫外吸收光譜,說明四種聚合物具有較寬的能隙。我們通過表征低溫磷光光譜得出四種聚合物的三線態(tài)能級(jí)均在2.70 eV。聚合物PB13CZ,PTPPO38CZ,PTPPO13CZ和PTTPO27CZ在常見有機(jī)溶劑中均顯示非常好的溶解性。我們利用旋涂方式,以PTPPO13CZ和PTTPO27CZ兩種聚合物為主體材料,制備了綠光PhOLEDs。聚合物PTTPO27CZ和PTPPO13CZ為主體的器件的啟亮電壓為6.2 V和6.7 V,最大電流效率為1.96cd A-1和0.44 cd A-1,最大亮度為1736cd m-2和432 cd m-2,最高外量子效率為0.55%和0.14%。以聚合物PTTPO27CZ為主體材料的器件性能要明顯好于以PTTPO27CZ為主體材料的器件性能。通過本論文的研究可以發(fā)現(xiàn),三苯基膦氧橋聯(lián)衍生物的引入對(duì)提高和調(diào)節(jié)有機(jī)光電功能材料的綜合光電性能具有重要作用。如果繼續(xù)拓展這方面的研究,對(duì)于發(fā)展高性能有機(jī)電致磷光器件主體材料有十分重要的促進(jìn)作用。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O627.51;TN383.1

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 尹海川,高誠偉,涂學(xué)炎,殷國建,聶大耀;三對(duì)羥基三苯基膦的合成研究[J];廣西科學(xué);2000年01期

2 王庭恭;倪蕾蕾;何佳玲;劉劍;勵(lì)華群;楊澤慧;;三苯基膦與三苯基氧膦分離[J];寧波工程學(xué)院學(xué)報(bào);2009年03期

3 譚國華;三苯基膦及其應(yīng)用[J];化工時(shí)刊;1994年03期

4 范瑞然,李鳳起;三苯基膦和三苯氧膦的測(cè)定[J];山西化工;1995年03期

5 吳振,高金勝,陳靜威;三苯基膦的合成[J];石油化工;1998年03期

6 王淑波;王利生;;三苯基膦及其衍生物的合成及應(yīng)用[J];現(xiàn)代化工;2006年06期

7 張強(qiáng),李惠萍;毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定三苯基膦的含量[J];石油化工;1996年09期

8 李瑞峰,王雅婧;毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定三苯基膦純度[J];現(xiàn)代科學(xué)儀器;1997年02期

9 婁兆文,尚先梅;間三苯基膦單磺酸鈉的合成與純化[J];化學(xué)世界;2000年10期

10 鄭萍;潘再富;姜婧;劉桂華;謝笑天;劉偉平;;紫外分光光度法測(cè)定一氯三(三苯基膦)合銠(Ⅰ)的含量[J];貴金屬;2010年03期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 王關(guān)全;楊玉青;蒲滿飛;;三苯基膦定量還原Re(Ⅶ)[A];中國工程物理研究院科技年報(bào)（2001）[C];2001年

2 呂海寬;王祝紅;馮培培;屈鳳波;楊瑞娜;;2-溴咔唑的合成與表征[A];河南省化學(xué)會(huì)2012年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2012年

3 周琳熙;王智強(qiáng);趙宗芳;張明慧;李偉;陶克毅;;一種以三苯基膦(TPP)為磷源制備Ni_2P的新方法[A];中國化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)應(yīng)用化學(xué)分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年

4 邵雪;陳晨;姚建;;具有規(guī)則排列三苯基膦的有機(jī)/無機(jī)雜化二維復(fù)合物及其催化潛力[A];中國化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第12分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

5 周鐸;王祝紅;李江濤;王福玲;楊瑞娜;;2,7-二溴咔唑的合成與表征[A];河南省化學(xué)會(huì)2012年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 楊淑青;浸漬法制備活性炭負(fù)載三苯基膦催化劑及其性能研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

2 張慶維;基于三苯基膦氧結(jié)構(gòu)的寬能隙有機(jī)光電材料的合成與表征[D];南京郵電大學(xué);2016年

3 高榮;三苯基膦合成新工藝研究[D];南京理工大學(xué);2002年

4 王偉;三苯基膦促進(jìn)有機(jī)物脫氧生成不飽和鍵反應(yīng)的研究[D];華南理工大學(xué);2010年

5 劉鵬遠(yuǎn);三苯基膦復(fù)合催化劑的制備及其催化羥醛縮合反應(yīng)的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：1171262