稠環(huán)芳香類藍(lán)色電致發(fā)光材料的設(shè)計(jì)、合成和表征
發(fā)布時間:2018-04-16 19:46
本文選題:稠環(huán) + 深藍(lán)色電致發(fā)光。 參考:《山東大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:有機(jī)電致發(fā)光二極管(OLED)被譽(yù)為下一代的顯示技術(shù)。隨著材料和工藝方面的研究不斷深入,OLED的優(yōu)勢越來越清晰地展現(xiàn)在我們面前,正如它所展示的影像一樣。相比較于目前最為普遍的液晶顯示(LCD)技術(shù),OLED具有更高的對比度,更強(qiáng)的動態(tài)顯示能力,驅(qū)動電壓低且省電,輕薄,更大的可視角度和固態(tài)發(fā)光等一系列優(yōu)點(diǎn)。雖然目前已經(jīng)有部分OLED顯示產(chǎn)品投放市場,但是材料和工藝還沒有成熟,有很大的研究和提升空間。各個國家在OLED技術(shù)研究領(lǐng)域投入了大量的人力物力以期能夠在未來的顯示器市場取得領(lǐng)先的地位。本文的研究內(nèi)容主要是電致發(fā)光藍(lán)光材料的設(shè)計(jì)、合成以及性能表征。具體各章節(jié)的內(nèi)容如下。第一章概括地介紹了關(guān)于OLED的一些知識。這其中包括有OLE D的發(fā)展歷史、發(fā)光原理、發(fā)光性能參數(shù)、功能材料。第二章介紹了主要的實(shí)驗(yàn)材料、方法和步驟。第三章合成了一種咔唑并菲類化合物(CPR)。 CPR采用光照環(huán)化作為關(guān)鍵的合成步驟,在極短的反應(yīng)時間內(nèi)(約10分鐘)以較高的產(chǎn)率(72%)得到,材料的合成成本比較低。表征CPR的內(nèi)容主要有晶體結(jié)構(gòu)、熱學(xué)性質(zhì)、電化學(xué)性質(zhì)、光譜性質(zhì)、理論計(jì)算和電致發(fā)光性能。CPR單晶的空間群是P21/c,分子呈現(xiàn)扭曲的螺旋結(jié)構(gòu)。非平面結(jié)構(gòu)有助于形成穩(wěn)定的無定形薄膜和減輕分子的固態(tài)熒光淬滅。熱分析測試表明CPR的熔點(diǎn)為130.9℃,分解溫度在297℃。在電化學(xué)測試中,CPR經(jīng)歷了準(zhǔn)可逆的氧化還原過程。HOMO能級為-5.19 eV,LUMO能級為-2.27 eV。不同的甲苯、二氯甲烷、四氫呋喃、三氯甲烷、乙腈、甲醇溶劑中,紫外可見吸收峰在315-320nm范圍內(nèi)變化,熒光峰在425-428 nm范圍內(nèi)變化。CPR在甲苯中的熒光量子產(chǎn)率為19%,固態(tài)熒光量子產(chǎn)率為4%。分子的理論計(jì)算表明分子的吸收峰主要由HOMO→LUMO+1的電子躍遷貢獻(xiàn);鶓B(tài)下CPR的偶極距為2.57 Debye,較小的偶極距能夠減小電致發(fā)光的光譜紅移,這對于藍(lán)光材料具有積極的意義。兩個以CPR作為發(fā)光材料的電致發(fā)光器件具體結(jié)構(gòu)為:ITO/NPB (50 nm)/CPR (30 nm)/Bphen (20 nm)/Mg:Ag=10:1 (150 nm)/Ag (50 nm), ITO/NPB (50 nm)/CPR:CBP=1:10 (30 nm)/Bphen (20 nm)/ Mg:Ag=10:1 (150 nm)/Ag (50 nm)。 CPR作為主體發(fā)光材料的器件啟亮電壓為5.4V,最大電流效率為0.42 cd A-1,最大功率效率為0.11 lmW-1,最大外量子效率為0.51%,電致發(fā)光光譜峰在444nm,色坐標(biāo)為(0.15,0.09)。CPR作為客體發(fā)光材料的器件啟亮電壓為5.1 V,最大電流效率為0.68 cd A-1,最大功率效率為0.17 lm W-1,最大外量子效率為0.76%,電致發(fā)光光譜峰在462 nm,色度坐標(biāo)為(0.15,0.10)。第四章合成了兩種咔唑并菲啶類化合物(CPD-1 和 1 CPD-2)。CPD-1 和 CPD-2互為同分異構(gòu)體,兩者不同分子構(gòu)型造成了不同的性質(zhì)。CPD-1的單晶空間群是C2/c,分子呈現(xiàn)螺旋結(jié)構(gòu)。CPD-2含水的共晶是正交晶系Pna21空間群,分子呈現(xiàn)平面的結(jié)構(gòu)。CPD-1的熔點(diǎn)是110.6℃,分解點(diǎn)是304.1℃。CPD-2的熔點(diǎn)是144.3℃,分解點(diǎn)是321.4℃。CPD-1的HOMO和LUMO能級分別是-5.21和-2.30 eV。 CPD-2的HOMO和LUMO能級分別是-5.19和-2.43 eV。兩種化合物在不同溶劑中的吸收峰幾乎沒有變化。隨著溶劑極性從甲苯到甲醇的不斷增大,CPD-1熒光峰從437nm增加到462 nm,CPD-2的熒光峰從446 nm增加到473 nm。采用類似于CPR的電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu),CPD-1以10%的濃度摻雜在CBP中,得到的器件效率如下:啟亮電壓為6 V,最大電流效率為0.28 cd A-1,最大功率效率為0.10 lm W-1,電致發(fā)光光譜峰在442 nm,色度坐標(biāo)為(0.17,0.10)。CPD-2以2%的濃度摻雜在CBP中,器件的效率如下:啟亮電壓為5.9 V,最大電流效率為0.33 cd A-1,最大功率效率為0.08 lm W-1,電致發(fā)光光譜峰在450 nm,色度坐標(biāo)為(0.16,0.10)。
[Abstract]:Organic light - emitting diode ( OLED ) is regarded as the next generation display technology . As the research progresses in material and technology , OLED ' s advantages are more and more clearly presented in front of us , as it shows . The fluorescence quantum yield of CPR in toluene is at 130.9 鈩,
本文編號:1760330
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