【摘要】：有機(jī)電致發(fā)光二極管(Organic light emitting diodes,OLEDs)因其在顯示及照明領(lǐng)域的重要應(yīng)用價(jià)值引起了人們的廣泛關(guān)注。經(jīng)過二十多年的研究,真空蒸鍍型OLEDs無論從材料上或是制備工藝上都發(fā)展的較為成熟并且已經(jīng)步入了商業(yè)化的正軌,然而,其復(fù)雜的制備工藝及高的制作成本限制了其進(jìn)一步的推廣。溶液加工OLEDs作為一種新型器件制備工藝,可通過旋涂、噴墨打印等低成本工藝實(shí)現(xiàn)大量制備、有望實(shí)現(xiàn)高柔性O(shè)LEDs器件等優(yōu)勢近年來引起了研究者們極大的興趣。針對此,本文設(shè)計(jì)合成了 一種可用作溶液加工有機(jī)磷光電致發(fā)光二極管(Phosphorescent organic light emitting diodes,PhOLEDs)的主體材料及兩種磷光發(fā)光材料,并研究了基于這些材料所制備的PhOLEDs器件性能。具體工作如下:(1)通過引入給電子的茚并咔唑單元及缺電子的二苯基三嗪單元,設(shè)計(jì)合成了一種以二苯并噻吩單元為核的雙極性小分子主體材料TF。合成主體分子TF在常規(guī)有機(jī)溶劑如氯苯中有良好的溶解性,旋涂成膜性良好,適用于溶液加工OLEDs。TF熱穩(wěn)定性很好,其熱分解溫度Td(失重5%時(shí)的溫度)為519℃,吸熱過程沒有明顯的玻璃化轉(zhuǎn)變。此外,TF有較高的三線態(tài)能量ET1=2.72 eV,高于本工作中所采用的綠光發(fā)射磷光客體分子IrG(ET1=2.55 eV),故而可以確保能量從TF主體傳遞給IrG客體分子。最后,將IrG客體分別以4、6及8%的比例摻雜到TF主體中作為發(fā)光層制備出單層OLEDs器件,并探究了其電致發(fā)光性能。其中,當(dāng)IrG摻雜比例為6%時(shí)取得最高電流效率16.56 cdA-1。且所有器件的電致發(fā)光(EL)光譜均只表現(xiàn)出520nm處來自IrG客體分子的發(fā)光而觀察不到TF主體的發(fā)射,表明該器件結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)從TF主體到IrG客體的完全的能量轉(zhuǎn)移。(2)通過向經(jīng)典蒸鍍型的橙光發(fā)射磷光小分子Ir(phq)3上引入修飾基團(tuán),設(shè)計(jì)合成了兩個(gè)橙光發(fā)射磷光小分子客體材料IrO1及Ir02。經(jīng)修飾的兩個(gè)分子在氯苯中的溶解度較高,且成膜性良好,可用于溶液加工器件。我們將所制備的IrO1及Ir02作為發(fā)光客體材料以不同比例摻雜在CBP主體中作為發(fā)光層,制備了雙層器件,并探究了它們的電致發(fā)光性能。其中,基于IrO1的器件在摻雜比例為6%時(shí)獲得最大電流效率45.8 cdA-1,對應(yīng)的CIE色度坐標(biāo)為(0.55,0.45),該性能在目前已報(bào)道的溶液加工橙光OLEDs中處于較靠前的水平。另外,由于IrO2的側(cè)基相較IrO1的大,所以基于Ir02的器件在較高摻雜比例8%下實(shí)現(xiàn)其最大電流效率27.0 cdA-1,對應(yīng)的色度坐標(biāo)為(0.59,0.41)。所制備的IrO1及Ir02在溶液加工OLEDs中具有很高的潛在應(yīng)用價(jià)值。(3)通過調(diào)節(jié)側(cè)鏈主體中2,8-二環(huán)己基-S,S-二氧二苯并噻吩單元的比例,以經(jīng)典綠光發(fā)射磷光分子Ir(ppy)3為核,設(shè)計(jì)合成了四種用可于溶液加工OLEDs的超支化綠光發(fā)射磷光共聚物IrG10、IrG20、IrG30及IrG40。具體的,一方面,通過向咔唑單元上引入長的烷基鏈以提高共聚物在有機(jī)溶劑中的溶解性,使其適用于溶液加工。另一方面,通過向S,S-二氧二苯并噻吩單元上引入大位阻的環(huán)己烷取代基以盡量保證在不降低咔唑三線態(tài)能量的情況下平衡側(cè)鏈主體的載流子傳輸。最后,以這四種超支化共聚物為發(fā)光層制備了單層OLEDs器件,并研究了它們的電致發(fā)光性能。其中,基于IrG30的器件性能最好,可實(shí)現(xiàn)最高電流效率13.64cdA-1,對應(yīng)的CIE色坐標(biāo)(0.37,0.60)。且所有器件的EL光譜上均只觀察到位于520nm左右來自Ir(ppy)3的發(fā)射峰,而觀察不到來自側(cè)鏈主體的藍(lán)光發(fā)射,說明該聚合物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)側(cè)鏈主體到客體核的完全的能量轉(zhuǎn)移。
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN3;TQ422;TN383.1
【圖文】：

逡逑如圖１－１所示，ＯＬＥＤｓ發(fā)光主要包括以下四步：電子和空穴分別通過陰極逡逑和陽極注入到活性層；在外加電場的作用下，電子和空穴分別向陽極和陰極相向逡逑運(yùn)輸；電子和空穴在發(fā)光層復(fù)合形成激子；激子輻射衰減而發(fā)光。ＯＬＥＤｓ器件逡逑的性能取決于這幾個(gè)步驟的進(jìn)行。逡逑（１）

１．４．２溶液加工磷光有機(jī)電致發(fā)光二極管小分子發(fā)光材料的發(fā)展逡逑自從Ｆｏｒｒｅｓｅｔ、Ｍａ等課題組報(bào)道了磷光ＯＬＥＤｓ邋（ＰｈＯＬＥＤｓ）以來［１１，４２］，很多逡逑課題組便將他們的研究精力集中在通過設(shè)計(jì)合成不同結(jié)構(gòu)的磷光發(fā)光材料以及逡逑優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)以提高ＰｈＯＬＥＤｓ的效率。目前為止，己有很多研究團(tuán)隊(duì)通過真空逡逑蒸鍍的辦法制備出了可實(shí)現(xiàn)１００％內(nèi)量子效率的紅［４３］、綠［４４］、藍(lán)［４５］ＰｈＯＬＥＤｓ。逡逑其中，銥配合物由于短的磷光壽命、易升華以及顏色易通過調(diào)節(jié)配體單元而輕易逡逑實(shí)現(xiàn)調(diào)控等特點(diǎn)而成為了備受青睞的ＰｈＯＬＥＤｓ客體分子＾＾＾。比較有代表性的逡逑如Ｉｒ（ｐｋ0３（紅）［４８］、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（綠）［４９］以及ＦＩｒｐｉｃ邋（藍(lán)）＿（具體結(jié)構(gòu)見圖１－６）。將這三逡逑種磷光材料，或者通過引入吸電子或給電子基團(tuán)、引入雜原子、改變配體單元設(shè)逡逑計(jì)合成的衍生物作為發(fā)光客體摻雜到特定主體材料中作為發(fā)光層［５１－５３］，或者再經(jīng)逡逑過一定的器件優(yōu)化［５４￣５５］在真空蒸鍍ＯＬＥＤｓ器件中可以實(shí)現(xiàn)較好的電致發(fā)光性能。逡逑８逡逑

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