發(fā)布時間：2017-08-04 06:26

  本文關(guān)鍵詞：高熒光量子效率藍(lán)色小分子有機電致發(fā)光材料的設(shè)計合成與性能研究

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【摘要】：有機電致發(fā)光器件(OLEDs)由于其具有寬視角、低驅(qū)動電壓、高發(fā)光效率、快響應(yīng)速度、柔性顯示、簡易工藝操作等優(yōu)秀的性能已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在全彩平板顯示器中。相比紅光和綠光材料的性能和器件穩(wěn)定性,藍(lán)色電致發(fā)光材料的效率、壽命和色純度等方面還需要更進(jìn)一步的提高。發(fā)射效率、傳輸性能、電荷平衡注入、形態(tài)學(xué)及熱力學(xué)等方面的優(yōu)化對于多功能的藍(lán)色熒光材料合成還有許多的挑戰(zhàn)。濕法小分子有機電致發(fā)光器件(OLEDs)因具有結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低、可實現(xiàn)大面積平板和柔性顯示等優(yōu)勢,逐漸成為有機光電子領(lǐng)域的研究熱點。通過在發(fā)光材料中引入具有空穴傳輸或電子傳輸陛能的基團(tuán)并優(yōu)化器件結(jié)構(gòu),加入空穴和電子傳輸層來實現(xiàn)發(fā)光層的載流子平衡從而提高器件的性能。為了增大器件效率,常使用熱激活延遲熒光材料,三線態(tài)激子可以通過吸收能量反向系間竄越轉(zhuǎn)換到單線態(tài)激子,充分利用100%的激子。因此,發(fā)展高效率和高亮度的藍(lán)色熒光OLED有十分重要的意義。本論文設(shè)計并合成了三種可濕法成膜的熒光發(fā)光材料和熱激活延遲熒光材料。系統(tǒng)研究了這些材料的熱穩(wěn)定性、電化學(xué)性質(zhì)、光物理性質(zhì)以及器件性能。采用全濕法制備了高熒光量子效率高性能的藍(lán)色熒光器件。具體研究內(nèi)容如下：(1)設(shè)計并合成三種含有咔唑基團(tuán)和苯并咪唑基團(tuán)的9,10-二苯基蒽衍生物藍(lán)色發(fā)光材料,CAC, BAB和BAC。CAC分子結(jié)構(gòu)中叔丁基的良好溶解性可以使其在濕法制備的發(fā)光層中表現(xiàn)出優(yōu)良的成膜性,也為實現(xiàn)高效穩(wěn)定的電致發(fā)光器件提供可能。CAC的HOMO和LUMO能級分別為-5.23 eV和-2.25 eV,與空穴注入層PEDOT:PSS的HOMO能級(-5.2 eV)匹配。CAC薄膜發(fā)射在439 nm,熒光光量子效率達(dá)到0.87,基于此制備濕法高效的藍(lán)光OLED。對于摻雜CAC材料的深藍(lán)發(fā)光器件,最大電流效率為3.03 cd/A,最大功率效率為1.64 1m/W,最大外量子效率為2.81%,最大發(fā)光亮度為3490 cd/m2,CIE為(O.16,0.10)。(2)設(shè)計并合成三種含有氰基和咔唑且△Est皆小于0.1 eV的熱激活延遲熒光藍(lán)光材料,通過改變電子受體的數(shù)量和位置得到三種不同的TADF材料,1CN24Cz,1CN35Cz和13CN46Cz。較高的熱分解溫度(Td383℃)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg178℃)體現(xiàn)出分子良好的熱穩(wěn)定性,分子的D-A結(jié)構(gòu)可以有效的降低三線態(tài)能級與單線態(tài)能級之間的能隙并在不同溶劑中產(chǎn)生明顯的溶劑效應(yīng)。咔唑,氰基和苯環(huán)三者扭曲一定角度,使其呈現(xiàn)非平面結(jié)構(gòu),HOMO與LUMO實現(xiàn)有效的分離,增大反向系間竄越,為實現(xiàn)效率良好的熱激活延遲熒光器件奠定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：有機電致發(fā)光器件 全濕法 有機小分子 蒽衍生物 咔唑 熱激活延遲熒光
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN104.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-31
• 1.1 引言10-11
• 1.2 電致發(fā)光原理11-13
• 1.3 藍(lán)色有機電致發(fā)光材料13-29
• 1.3.1 熒光發(fā)光材料13-23
• 1.3.1.1 基于蒽和菲的發(fā)光材料14-18
• 1.3.1.2 基于三芳胺和咔唑的發(fā)光材料18-20
• 1.3.1.3 基于苯并咪唑的發(fā)光材料20-21
• 1.3.1.4 其它含N雜環(huán)的發(fā)光材料21-22
• 1.3.1.5 金屬有機配合物發(fā)光材料22-23
• 1.3.2 磷光發(fā)光材料23-26
• 1.3.2.1 主體材料23-24
• 1.3.2.1.1 空穴傳輸型材料24
• 1.3.2.1.2 電子傳輸型材料24
• 1.3.2.1.3 雙極傳輸型材料24
• 1.3.2.2 客體材料24-26
• 1.3.2.2.1 銥配合物25-26
• 1.3.2.2.2 鉑配合物26
• 1.3.3 熱激活延遲熒光發(fā)光材料26-29
• 1.3.3.1 含砜的延遲熒光材料27-28
• 1.3.3.2 含三嗪的延遲熒光材料28-29
• 1.3.3.3 含氰基的延遲熒光材料29
• 1.4 本論文的設(shè)計思想和研究內(nèi)容29-31
• 第二章 基于9,10-二苯基蒽衍生物熒光電致發(fā)光材料的設(shè)計合成及性能研究31-52
• 2.1 研究背景31-32
• 2.2 實驗儀器與試劑32-36
• 2.2.1 主要試劑32-33
• 2.2.2 主要儀器33-36
• 2.3 目標(biāo)分子的合成路線36-39
• 2.4 熱穩(wěn)定性研究39-40
• 2.5 電化學(xué)性能研究40-41
• 2.6 理論計算研究41-42
• 2.7 光物理性能研究42-44
• 2.8 全濕法多層深藍(lán)光器件性能研究44-50
• 2.8.1 器件結(jié)構(gòu)44
• 2.8.2 有機電致熒光器件的制備44-45
• 2.8.3 器件性能與討論45-50
• 2.9 本章小結(jié)50-52
• 第三章 基于氰基和咔唑熱激活延遲熒光材料的設(shè)計合成及性能研究52-65
• 3.1 研究背景52-53
• 3.2 實驗儀器與試劑53-54
• 3.2.1 主要試劑53
• 3.2.2 主要儀器53-54
• 3.3 目標(biāo)分子的合成路線54-57
• 3.4 熱穩(wěn)定性研究57-59
• 3.5 電化學(xué)性能研究59-60
• 3.6 理論計算研究60-61
• 3.7 光物理性能研究61-63
• 3.8 本章小結(jié)63-65
• 第四章 結(jié)論與展望65-67
• 4.1 研究結(jié)論65
• 4.2 研究展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-80
• 攻讀碩士期間研究成果80-81
• 致謝81

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本文編號：618119