本文關(guān)鍵詞：二氟代吡啶基吡啶銥配合物的合成及電致發(fā)光性能研究

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【摘要】：近年來,新一代有機(jī)光電全色顯示和固態(tài)照明技術(shù)在產(chǎn)業(yè)界和科學(xué)界取得重大突破。其產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用到手機(jī)、電視、智能手表等平板顯示屏上。紅、黃、綠、藍(lán)等可見光區(qū)內(nèi)各顏色材料已經(jīng)開始工業(yè)化應(yīng)用,磷光材料的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用大大提高了器件效率,內(nèi)量子效率(Internal Quantum Efficiency,IQE)接近100%(理論值)已經(jīng)實(shí)現(xiàn),商業(yè)化應(yīng)用能耗更低優(yōu)勢更加明顯。但是深藍(lán)色磷光材料依然稀缺,導(dǎo)致高效率的深藍(lán)色磷光器件(CIEx~0.15,CIEy~0.10)研制更加困難。優(yōu)異的深藍(lán)色磷光材料不僅對于全色顯示至關(guān)重要,其對有機(jī)固態(tài)照明技術(shù)也有著重要意義。另一方面,藍(lán)色磷光材料還可以作為紅色、橙紅色磷光材料的主體制備全磷光有機(jī)光電器件,這種新型全磷光體系可以制備性能更加優(yōu)良更加符合產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的磷光器件。因此,設(shè)計(jì)合成新型藍(lán)色磷光材料對于有機(jī)光電全色顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大意義。本論文的主要研究內(nèi)容是基于二氟取代吡啶基吡啶六配位銥配合物的磷光配合物的設(shè)計(jì)、合成與性能研究,并將其應(yīng)用于深藍(lán)色、深紅色有機(jī)磷光發(fā)光器件中。第二章中基于二氟取代吡啶基吡啶為第一配體,dipcca和fptz為第二配體合成了四個(gè)六配位銥配合物。通過晶體結(jié)構(gòu)我們從微觀角度分析了其鍵長、鍵角及分子構(gòu)型的特性。同時(shí)也對分子的堆積和分子間作用力進(jìn)行討論,Ir1、Ir2和Ir3這三個(gè)分子分子間沒有明顯的π-π作用力和分子間氫鍵,只存在分子間范德華力,分子剛性很強(qiáng),這對分子在磷光器件中減少濃度淬滅提高發(fā)光效率有重要意義。第三章中我們對磷光銥配合物Ir1和Ir2各項(xiàng)物理性質(zhì)測試分析,熱力學(xué)性質(zhì)表明化合物熱穩(wěn)定性良好,高溫蒸鍍過程中不容易發(fā)生結(jié)晶,非常適合用于真空有機(jī)薄膜蒸鍍中。光物理性質(zhì)測試表明其在不同環(huán)境下(溶液、低溫77 K和摻雜薄膜)的熒光發(fā)射均表現(xiàn)出本征藍(lán)光發(fā)射。理論計(jì)算研究了其HOMO-LOMO前線軌道分布情況,軌道能級、帶隙等問題表明化合物具有較寬的帶隙,并對器件制備工作提供基礎(chǔ)。以其作為發(fā)光材料制備了藍(lán)色磷光發(fā)光器件,器件為深藍(lán)色發(fā)光(0.10CIEy0.15)。器件開啟電壓僅為3.5V,并且具有較高的發(fā)光效率,其最大外量子效率達(dá)到10%以上,最大功率效率達(dá)到10 lm W-1以上。第四章我們對磷光銥配合物FPYPCA、BTPBA和BTIPG進(jìn)行研究,熱力學(xué)性質(zhì)表明三個(gè)化合物非常適合用于真空有機(jī)薄膜器件蒸鍍中。從光物理性質(zhì)看到BTPBA和BTIPG的吸收光譜與FPYPCA的發(fā)射光譜有較大重合。電化學(xué)性質(zhì)和理論計(jì)算均表明FPYPCA具有作為紅光主體三重態(tài)能級和較寬的帶隙(Eg)。理論模擬計(jì)算和TOF測試表明FPYPCA具有雙極性和高且平衡載流子傳輸能力,適合作為磷光器件主體材料。制備了以FPYPCA為主體BTPBA和BTIPG為發(fā)光客體的有機(jī)全磷光體系(PPT)發(fā)光器件。這種新型磷光-磷光主客體體系,具有穩(wěn)定的深紅光發(fā)光,在高亮度下(1000-10000 cd m-2)穩(wěn)定的CIE值和高器件效率。與傳統(tǒng)的熒光主體(如CBP)相比,這種雙極性的磷光主體材料有許多有點(diǎn),電荷注入勢壘小,電荷遷移速率高效平衡,主客體能量轉(zhuǎn)移效率高。
【關(guān)鍵詞】：銥配合物 有機(jī)磷光電致發(fā)光器件 深藍(lán)色磷光材料 磷光主體 高性能深紅色器件
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O641.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第一章 前言13-31
• 1.1 引言13-14
• 1.2 有機(jī)小分子電致發(fā)光簡介14-19
• 1.2.1 有機(jī)電致發(fā)光材料研究進(jìn)展及應(yīng)用現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 有機(jī)電致發(fā)光器件（OLED）的基本原理16
• 1.2.3 空穴傳輸材料和電子傳輸材料16-19
• 1.3 有機(jī)小分子發(fā)光材料19-29
• 1.3.1 熒光材料20-21
• 1.3.2 熱激活延遲熒光（TADF）材料21-22
• 1.3.3 磷光有機(jī)電致發(fā)光主體材料22-25
• 1.3.4 磷光材料25-29
• 1.4 本論文研究思路及研究成果29-31
• 1.4.1 研究思路29-30
• 1.4.2 研究方法30
• 1.4.3 研究成果30-31
• 第二章 磷光銥配合物的合成與晶體研究31-42
• 2.1 引言31-32
• 2.2 磷光銥配合物的合成32-37
• 2.2.1 試劑和儀器32-33
• 2.2.2 合成路線33-34
• 2.2.3 配體的合成34-36
• 2.2.4 磷光銥配合物的合成36-37
• 2.3 磷光銥配合物的晶體結(jié)構(gòu)37-41
• 2.3.1 解析晶體結(jié)構(gòu)方法及儀器37
• 2.3.2 磷光銥配合物的晶體結(jié)構(gòu)分析37-41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 第三章 藍(lán)色磷光銥配合物的性質(zhì)及器件研究42-57
• 3.1 引言42-43
• 3.2 配合物分子Ir1和Ir2的熱力學(xué)性質(zhì)43-44
• 3.2.1 所用儀器43
• 3.2.2 TGA和DSC結(jié)構(gòu)分析43-44
• 3.3 配合物分子Ir1和Ir2的光物理性質(zhì)44-47
• 3.3.1 所用儀器44-45
• 3.3.2 測試結(jié)果及性質(zhì)討論45-47
• 3.4 化合物Ir1和Ir2的電化學(xué)性質(zhì)47-48
• 3.4.1 測試方法和所用儀器47
• 3.4.2 電化學(xué)性質(zhì)分析47-48
• 3.5 化合物Ir1和Ir2的理論計(jì)算48-50
• 3.5.1 計(jì)算方法48-49
• 3.5.2 計(jì)算結(jié)果及討論49-50
• 3.6 化合物Ir1和Ir2的器件設(shè)計(jì)及制備50-55
• 3.6.1 器件制備方法和所用儀器50-51
• 3.6.2 化合物Ir1和Ir2的器件性能51-55
• 3.7 本章小結(jié)55-57
• 第四章深紅色磷光主體材料的性質(zhì)及全磷光器件研究57-73
• 4.1 引言57-58
• 4.2 配合物分子Ir3和發(fā)光材料的熱力學(xué)性質(zhì)58-60
• 4.2.1 所用儀器58
• 4.2.2 TGA和DSC結(jié)構(gòu)分析58-60
• 4.3 配合物分子Ir1和Ir2的光物理性質(zhì)60-63
• 4.3.1 所用儀器60
• 4.3.2 測試結(jié)果及性質(zhì)討論60-63
• 4.4 化合物的電化學(xué)性質(zhì)63-64
• 4.4.1 測試方法和所用儀器63
• 4.4.2 測試結(jié)果及分析63-64
• 4.5 主體Ir3（FPYPCA）的理論計(jì)算和飛行時(shí)間（TOF）測試64-66
• 4.5.1 計(jì)算方法64
• 4.5.2 理論計(jì)算結(jié)果及討論64-65
• 4.5.3 飛行時(shí)間（TOF）測試65-66
• 4.6 全磷光體系器件設(shè)計(jì)制備66-71
• 4.7 本章小結(jié)71-73
• 第五章 結(jié)論73-76
• 參考文獻(xiàn)76-82
• 附錄：化合物單晶的鍵長鍵角數(shù)據(jù)82-91
• 作者簡介91-93
• 致謝93-94

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