有机可交联发光材料的合成及性能研究
发布时间：2022-01-07 07:51
有机发光二极管（OLED,Organic Light-Emitting Diode）是近年来的研究热点,并且正在逐步走向商业化。根据发光材料在发光机理上的区别,可以将其分为荧光材料和磷光材料。磷光材料与荧光材料相比具有更高的内量子效率,因此深受瞩目,其中铱配合物是磷光材料中研究较为广泛的一种。并且磷光材料在制备器件时为了避免其浓度淬灭以及TTA效应（三线态-三线态湮灭）,通常都会以溶液旋涂法制备成掺杂器件。溶液旋涂法作为主流的器件制备方法之一,虽然存在层间混溶的问题,但其耗材少、成本低且操作简单而受到广泛运用。因此如何扬长避短,制得成本低、性能好的器件,是很值得探究的。利用交联技术可以有效改善层间混溶现象,即把可光交联或可热交联的功能基团（常见的有氧杂环丁烷与乙烯基苄基）嫁接在有机发光材料上,将其变为具有交联功能的有机发光材料。再将其进行OLED器件制备时,通过外加条件,使发光材料与主体材料（具有相同类型的交联基团）发生聚合反应,整个发射层就会由独立的小分子通过化学反应成键形成大分子薄膜,而该薄膜具有抗溶剂性,即可有效避免层间混溶这一问题。本论文主要合成了多种具有交联基团的第一配体或者...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
荧光、磷光发光机理示意图
唷⒁沧罹哂杏τ们熬暗囊恢至坠獠牧稀６?谝恐行耘浜衔镏校??兄髋涮?（第一配体）与辅助配体（第二配体）共同配位的铱配合物相对易合成、易提纯，并且还可以通过对配体进行改变或者修饰来调节配合物的光色、调节HOMO/LUMO能级从而改善器件制备过程中的能级调控而得到广泛、深入的研究。1.3.1红光铱配合物在三种光色的配合物中，红光铱配合物的研究发展相对缓慢。因为红光做作为一种长波长的光，能量相对较低，其HOMO/LUMO能隙较窄，所以与主体材料进行能级匹配时难度较大，而且在较高浓度下掺杂制备器件时容易淬灭。图1.2红光铱配合物通过研究发现，铱配合物的光色主要由第一配体决定，而在红光发光材料中，喹啉、异喹啉、喹喔啉、噻吩类化合物作为第一配体的红光铱配合物占了绝大多数。2001年，Adachi等人[6]报道了配合物Ir(btp)2(acac)，该配合物制得的器件发射波长在616nm处，最大外量子效率约7%。2003年，Tsuboyama等人[7]报道了一系列铱配合物，其中，Ir(piq)3的器件显示出最高的电致发光效率，外量子效率在100cd/m2的亮度下达到10.3%，并具有纯红色发射。同年，刘瑞雄课题组[8]报道了一系列红光铱配合物，其中Ir(piq)2(acac)、Ir(piq-F)2(acac)与Ir(piq-F)3均表现出优异的性能，制得的器件最大亮度均超过了同条件下的经典配合物Ir(btp)2(acac)[6]。2011年，Cheng等人[9]报道了Ir(tmq)2(acac)，该材料以BIQS为主体在4%的掺杂浓度下，可以达到25.9%的最大外量子效率。最近，Lai等人[10]
有机可交联发光材料的合成及性能研究-4-合成了6个以piq或者btp为第一配体、含氮新型第二配体的红光铱配合物，其中Ir(piq)2(acNac)以及Ir(btp)2(dipba)在溶液状态下的光致发光量子产率可达到80%。图1.2为常见的红光铱配合物。1.3.2蓝光铱配合物蓝光材料的发射处于短波位置，能量高，HOMO/LUMO间能级差大，所以能与蓝光配合物能级匹配的主体材料就较少，而且在有机合成中也较难通过分子设计来制备能级差大的发光材料，因此蓝光材料无论是从数量种类上还是从器件的质量上的发展都较为缓慢与局限。图1.3蓝光铱配合物分析蓝光配合物的结构发现，配合物的第一配体上往往带有氟原子、三氟甲基或者含氮杂环用以增加配体的拉电子能力，以达到调节光色、光谱蓝移的目的。2001年，Thompson等人[11]合成了FIrppy，并制成了蓝绿光器件，其最大外量子效率为1.8%。2003年，Forrest课题组[12]制得了FIrpic，并分别用CBP与mCP作为主体材料制备器件，因mCP能级与配合物更匹配，所以制得的器件性能更佳，最大外量子效率到达约7.5%。2005年，Yeh等人[13]又将FIrpic的器件主体材料换为三线态能级更高的SimCP，器件的最大外量子效率又得到了进一步提高，达到14.4%；同时，还设计了另外两种蓝光配合物，其中，FIrN4的器件性能也比较理想，最大外量子效率9.4%。2013年，Lee等人[14]报道了4个以吡啶甲酸和唑类为第二配体的蓝光配合物，从光色来看，吡啶甲酸配体的配合物光谱稍微红移，但也是纯正的蓝光；从器件性能来看，吡啶甲酸配体的配合物具有更好的器件性能，配合物(TF)2Ir(pic)的最大外量子效率可以达到17.1%，最大电流效率和功率效率的数值也可以达到20左右。2017年，黄维扬课题组[15]合成了系列均配蓝光铱配合物，其中Ir(tBu-pep)3的器件性
【参考文献】：
期刊论文
[1]含双苯并咪唑基团的铱配合物的合成与发光行为的调控[J]. 杨雪虓,芮凯,陈文文,曹登科. 中国科学:化学. 2019(11)
[2]一种新型三苯胺类空穴传输材料的合成与性能研究[J]. 张松林,李巍,冯文慧,汪天洋,刘东志,周雪琴. 化学工业与工程. 2020(03)
[3]氟代吡啶甲酸解离的环金属铱配合物及其电致化学发光性能[J]. 潘淼,胡媛媛,张曼,童碧海,张千峰,周会东,时鹏. 发光学报. 2019(06)
[4]一种红光铱配合物的合成和电致发光性能[J]. 李红岩,黄一川,李振彪,郭虹琦,杨欣,杨婷婷,卢爱党. 无机化学学报. 2018(12)
[5]交联型小分子空穴传输材料在溶液工艺制备有机发光二极管中的应用[J]. 蔡勤山,王世荣,肖殷,李祥高. 化学进展. 2018(08)
[6]有机电致发光材料中磷光主体材料的研究[J]. 王永辉. 山东化工. 2017(11)
[7]高效蓝光有机电致磷光主体材料的研究进展[J]. 王芳芳,陶友田,黄维. 化学学报. 2015(01)
[8]高效绿色磷光铱配合物的合成与发光性能[J]. 张丽英,李斌,樊志琴,吕刚. 广州化工. 2011(07)
[9]短寿命铱（Ⅲ）配合物在有机电致发光（OLED）中的应用[J]. 韩亮亮,杨栋芳,李文连,初蓓,陈一仁. 功能材料. 2009(10)
博士论文
[1]高电子迁移率铱配合物的光电性能研究[D]. 韩华博.南京大学 2019
硕士论文
[1]新型载流子传输材料的合成及其器件性能的研究[D]. 柯珂.电子科技大学 2019
[2]基于咪唑结构的新型磷光金属配合物的合成及性能研究[D]. 杨富至.兰州交通大学 2018
[3]新型配体及金属配合物磷光材料的合成及性能研究[D]. 牛玉英.兰州交通大学 2018
[4]可溶液加工有机磷光主体材料及发光材料的合成及其光电性能研究[D]. 王雪.陕西师范大学 2018
[5]热交联三苯胺类空穴传输材料的合成、性能及在OLED中的应用[D]. 张羽腾.天津大学 2018
[6]量子点/POSS与有机分子杂化发光材料的合成及性能研究[D]. 徐梓轩.兰州交通大学 2017
[7]新型稠环和可交联有机光电材料的合成与性能研究[D]. 蒋明建.华南理工大学 2017
[8]由不同芳香羧酸与乙酰丙酮构筑的稀土多元配合物的设计合成及发光性质研究[D]. 胡未极.浙江师范大学 2017
[9]新型铱配合物的合成及基于磷光/荧光机制的OLED研究[D]. 仲超.南京邮电大学 2016
[10]以2-苯基吡啶及其衍生物作配体的铱（Ⅲ）配合物的合成及结构表征[D]. 何沛林.云南师范大学 2015
本文编号：3574145
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
荧光、磷光发光机理示意图
唷⒁沧罹哂杏τ们熬暗囊恢至坠獠牧稀６?谝恐行耘浜衔镏校??兄髋涮?（第一配体）与辅助配体（第二配体）共同配位的铱配合物相对易合成、易提纯，并且还可以通过对配体进行改变或者修饰来调节配合物的光色、调节HOMO/LUMO能级从而改善器件制备过程中的能级调控而得到广泛、深入的研究。1.3.1红光铱配合物在三种光色的配合物中，红光铱配合物的研究发展相对缓慢。因为红光做作为一种长波长的光，能量相对较低，其HOMO/LUMO能隙较窄，所以与主体材料进行能级匹配时难度较大，而且在较高浓度下掺杂制备器件时容易淬灭。图1.2红光铱配合物通过研究发现，铱配合物的光色主要由第一配体决定，而在红光发光材料中，喹啉、异喹啉、喹喔啉、噻吩类化合物作为第一配体的红光铱配合物占了绝大多数。2001年，Adachi等人[6]报道了配合物Ir(btp)2(acac)，该配合物制得的器件发射波长在616nm处，最大外量子效率约7%。2003年，Tsuboyama等人[7]报道了一系列铱配合物，其中，Ir(piq)3的器件显示出最高的电致发光效率，外量子效率在100cd/m2的亮度下达到10.3%，并具有纯红色发射。同年，刘瑞雄课题组[8]报道了一系列红光铱配合物，其中Ir(piq)2(acac)、Ir(piq-F)2(acac)与Ir(piq-F)3均表现出优异的性能，制得的器件最大亮度均超过了同条件下的经典配合物Ir(btp)2(acac)[6]。2011年，Cheng等人[9]报道了Ir(tmq)2(acac)，该材料以BIQS为主体在4%的掺杂浓度下，可以达到25.9%的最大外量子效率。最近，Lai等人[10]
有机可交联发光材料的合成及性能研究-4-合成了6个以piq或者btp为第一配体、含氮新型第二配体的红光铱配合物，其中Ir(piq)2(acNac)以及Ir(btp)2(dipba)在溶液状态下的光致发光量子产率可达到80%。图1.2为常见的红光铱配合物。1.3.2蓝光铱配合物蓝光材料的发射处于短波位置，能量高，HOMO/LUMO间能级差大，所以能与蓝光配合物能级匹配的主体材料就较少，而且在有机合成中也较难通过分子设计来制备能级差大的发光材料，因此蓝光材料无论是从数量种类上还是从器件的质量上的发展都较为缓慢与局限。图1.3蓝光铱配合物分析蓝光配合物的结构发现，配合物的第一配体上往往带有氟原子、三氟甲基或者含氮杂环用以增加配体的拉电子能力，以达到调节光色、光谱蓝移的目的。2001年，Thompson等人[11]合成了FIrppy，并制成了蓝绿光器件，其最大外量子效率为1.8%。2003年，Forrest课题组[12]制得了FIrpic，并分别用CBP与mCP作为主体材料制备器件，因mCP能级与配合物更匹配，所以制得的器件性能更佳，最大外量子效率到达约7.5%。2005年，Yeh等人[13]又将FIrpic的器件主体材料换为三线态能级更高的SimCP，器件的最大外量子效率又得到了进一步提高，达到14.4%；同时，还设计了另外两种蓝光配合物，其中，FIrN4的器件性能也比较理想，最大外量子效率9.4%。2013年，Lee等人[14]报道了4个以吡啶甲酸和唑类为第二配体的蓝光配合物，从光色来看，吡啶甲酸配体的配合物光谱稍微红移，但也是纯正的蓝光；从器件性能来看，吡啶甲酸配体的配合物具有更好的器件性能，配合物(TF)2Ir(pic)的最大外量子效率可以达到17.1%，最大电流效率和功率效率的数值也可以达到20左右。2017年，黄维扬课题组[15]合成了系列均配蓝光铱配合物，其中Ir(tBu-pep)3的器件性
【参考文献】：
期刊论文
[1]含双苯并咪唑基团的铱配合物的合成与发光行为的调控[J]. 杨雪虓,芮凯,陈文文,曹登科. 中国科学:化学. 2019(11)
[2]一种新型三苯胺类空穴传输材料的合成与性能研究[J]. 张松林,李巍,冯文慧,汪天洋,刘东志,周雪琴. 化学工业与工程. 2020(03)
[3]氟代吡啶甲酸解离的环金属铱配合物及其电致化学发光性能[J]. 潘淼,胡媛媛,张曼,童碧海,张千峰,周会东,时鹏. 发光学报. 2019(06)
[4]一种红光铱配合物的合成和电致发光性能[J]. 李红岩,黄一川,李振彪,郭虹琦,杨欣,杨婷婷,卢爱党. 无机化学学报. 2018(12)
[5]交联型小分子空穴传输材料在溶液工艺制备有机发光二极管中的应用[J]. 蔡勤山,王世荣,肖殷,李祥高. 化学进展. 2018(08)
[6]有机电致发光材料中磷光主体材料的研究[J]. 王永辉. 山东化工. 2017(11)
[7]高效蓝光有机电致磷光主体材料的研究进展[J]. 王芳芳,陶友田,黄维. 化学学报. 2015(01)
[8]高效绿色磷光铱配合物的合成与发光性能[J]. 张丽英,李斌,樊志琴,吕刚. 广州化工. 2011(07)
[9]短寿命铱（Ⅲ）配合物在有机电致发光（OLED）中的应用[J]. 韩亮亮,杨栋芳,李文连,初蓓,陈一仁. 功能材料. 2009(10)
博士论文
[1]高电子迁移率铱配合物的光电性能研究[D]. 韩华博.南京大学 2019
硕士论文
[1]新型载流子传输材料的合成及其器件性能的研究[D]. 柯珂.电子科技大学 2019
[2]基于咪唑结构的新型磷光金属配合物的合成及性能研究[D]. 杨富至.兰州交通大学 2018
[3]新型配体及金属配合物磷光材料的合成及性能研究[D]. 牛玉英.兰州交通大学 2018
[4]可溶液加工有机磷光主体材料及发光材料的合成及其光电性能研究[D]. 王雪.陕西师范大学 2018
[5]热交联三苯胺类空穴传输材料的合成、性能及在OLED中的应用[D]. 张羽腾.天津大学 2018
[6]量子点/POSS与有机分子杂化发光材料的合成及性能研究[D]. 徐梓轩.兰州交通大学 2017
[7]新型稠环和可交联有机光电材料的合成与性能研究[D]. 蒋明建.华南理工大学 2017
[8]由不同芳香羧酸与乙酰丙酮构筑的稀土多元配合物的设计合成及发光性质研究[D]. 胡未极.浙江师范大学 2017
[9]新型铱配合物的合成及基于磷光/荧光机制的OLED研究[D]. 仲超.南京邮电大学 2016
[10]以2-苯基吡啶及其衍生物作配体的铱（Ⅲ）配合物的合成及结构表征[D]. 何沛林.云南师范大学 2015
本文编号：3574145
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