增溶性空间位阻基团对铱配合物光电性能的影响研究

发布时间：2017-10-27 04:11

  本文关键词：增溶性空间位阻基团对铱配合物光电性能的影响研究

  更多相关文章： 树枝状化合物 铱配合物 非掺杂器件 打印加工 非共轭聚合物

【摘要】：磷光有机二极管由于能打破三线态-单线态的能量效率瓶颈,获得更高的器件效率,近年来得到了飞速发展。在这些磷光材料中,基于金属铱的配合物具有高的发光量子效率、光色可调性和相对较短的辐射发光寿命,越来越受到本领域研究人员的广泛关注。初期的小分子PhOLED普遍采用蒸镀法制备,而将树枝状铱配合物采用溶液法制备结构相对简单的高性能PhOLED标志着PhOLED的制备迈出了标志性的一步;另一个标志性的进步是喷墨打印方法的提出,此法相对溶液旋涂法对材料的消耗更小,且制备方法进一步简化,适于大规模工业生产。因此研究如何通过增溶基团的引入增加Ir配合物的溶解性同时保持其光电性能以利于溶液法或喷墨打印制备PhOLED成为当前的研究热点。本文中将苯烷氧基作为增溶位阻基团引入铱配合物的配体单元上,通过链长及共轭度的调节研究Ir配合物光电性能和结构的关系,并采用溶液法或喷墨打印法制备相应的PhOLED器件。具体研究内容如下:(1)设计合成了三个以1-N-三甲基苯-2-苯基咪唑为主配体的铱配合物衍生物。经过热稳定性、电学性质以及光学性质的研究,和OLED器件性能的对比,探索了结构与性能之间的关系。通过理论计算发现,三个产物的三线态电子云分布相似,表明引入的苯烷氧基未能参与该系列配合物的发光行为。较好的HOMO和LUMO电子云分离,减小了电子排斥,这导致跃迁偶极矩增大,发光效率相应降低。此项研究为接下来的材料设计提供了宝贵的经验。(2)设计合成了一系列基于FIrpic和Ir(dfppy)_3的铱配合物衍生物。在光物理性能的研究中发现,三甲基苯上引入烷氧基,减弱了配合物分子间浓度猝灭,增强了PLQY,同时提高了铱配合物的热稳定性能、薄膜的规整性和瞬态发光寿命,但保持了Ir配合物的发光峰位。作为对比,共轭度更大的苯烷氧基也被引入,同样得到以上增强效果,但光谱会随着共轭面的增大而红移。以上苯烷氧基的引入使得PhOLED表现出更高的器件效率。(3)设计合成了两类适合用于制备无主体喷墨打印PhOLED的发光材料,树枝状铱配合物和树枝状铱配合物聚合物。在对树枝状铱配合物与其聚合物的光物理性能、热稳定性能、电化学性能和OLED器件性能的比较中,发现树枝状铱配合物拥有更高的PLQY和器件效率,而聚合物拥有更好的打印粘度和成膜性能,其余各项性能几乎相同。两类材料均被制成了图案化PhOLED并成功点亮。
【关键词】：树枝状化合物 铱配合物 非掺杂器件 打印加工 非共轭聚合物
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4;TN383.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 专用术语注释表9-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 引言10-13
• 1.1.1 OLED的特点及优势10-11
• 1.1.2 OLED的结构与工作原理11-12
• 1.1.3 OLED的性能参数12
• 1.1.4 OLED的分类12-13
• 1.2 溶液法制备PhOLED的优势及研究进展13-19
• 1.2.1 树枝状磷光材料应用于PhOLED的优势14
• 1.2.2 树枝状金属铱配合物的研究进展14-19
• 1.3 可用于喷墨打印OLED的树枝状磷光铱配合物的聚合物19-20
• 1.4 论文选题依据及主要研究内容20-22
• 1.4.1 论文选题依据20
• 1.4.2 本文主要研究内容20-22
• 第二章 增溶性位阻基团对苯基咪唑类铱配合物性能的影响研究22-33
• 2.1 引言22
• 2.2 设计思路22-23
• 2.3 实验部分23-26
• 2.3.1 试剂及主要来源23
• 2.3.2 综合表征与仪器23-24
• 2.3.3 合成路线与实验过程24-26
• 2.4 结果与讨论26-31
• 2.4.1 目标产物(mpim)_2Irpic、(D1pim)_2Irpic和(D2pim)_2Irpic的热力学性质与薄膜形貌性质26-27
• 2.4.2 目标产物(mpim)_2Irpic、(D1pim)_2Irpic和(D2pim)_2Irpic的光物理性质27-29
• 2.4.3 目标产物(mpim)_2Irpic、(D1pim)_2Irpic和(D2pim)_2Irpic的电化学性质及理论计算研究29-30
• 2.4.4 目标产物(mpim)_2Irpic、(D1pim)_2Irpic和(D2pim)_2Irpic的OLED性能表征30-31
• 2.5 本章小结31-33
• 第三章 增溶性位阻基团对苯基吡啶类铱配合物光电性能的影响研究33-46
• 3.1 引言33
• 3.2 设计思路33-34
• 3.3 实验部分34-37
• 3.3.1 试剂及主要来源34
• 3.3.2 综合表征与仪器34
• 3.3.3 合成路线与实验过程34-37
• 3.4 结果与讨论37-45
• 3.4.1 目标产物DnFIrpic和Ir(Dndfppy)_3 (n=0,1,2)的热力学性质与薄膜形貌性质37-39
• 3.4.2 目标产物DnFIrpic和Ir(Dndfppy)_3 (n=0,1,2)的光物理性质39-41
• 3.4.3 目标产物DnFIrpic和Ir(Dndfppy)_3 (n=0,1,2)的电化学性质及理论计算研究41-43
• 3.4.4 目标产物DnFIrpic和Ir(Dndfppy)_3 (n=0,1,2)的OLED表征43-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第四章 增溶性位阻基团对苯基吡啶类铱配合物及其聚合物光电性能的影响研究46-59
• 4.1 引言46-47
• 4.2 设计思路47
• 4.3 实验部分47-50
• 4.3.1 试剂及主要来源47
• 4.3.2 综合表征与仪器47-48
• 4.3.3 合成路线及实验过程48-50
• 4.4 结果与讨论50-58
• 4.4.1 目标产物Ir,Ir-Dn和PIr-Dn (n=1,2)的热稳定性以及表面形貌表征50-51
• 4.4.2 目标产物Ir,Ir-Dn和PIr-Dn (n=1,2)的光学表征51-53
• 4.4.3 目标产物Ir,Ir-Dn和PIr-Dn (n=1,2)的电化学表征及理论计算53-55
• 4.4.4 目标产物Ir,Ir-Dn和PIr-Dn (n=1,2)的OLED器件表征55-57
• 4.4.5 目标产物Ir-Dn和PIr-Dn (n=1,2)的喷墨打印OLED器件制备57-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第五章 总结与展望59-60
• 参考文献60-64
• 附录1 各章目标化合物的表征谱图以及电致发光谱64-87
• 附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文87-88
• 附录3 攻读硕士学位期间申请的专利88-89
• 附录4 攻读硕士学位期间参加的科研项目89-90
• 致谢90

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘海鹏,曾繁涤,刘世俊;共轭聚合物的电致发光[J];武汉化工学院学报;2001年04期

2 朱小龙,梁会琴;计算线性共轭聚合物能谱的群论方法[J];洛阳师范学院学报;2005年02期

3 张璐;封伟;;树枝状共轭聚合物研究[J];化学进展;2007年Z1期

4 刘中义;李彦军;黄鹏程;;一种新型低带隙共轭聚合物的合成及其光学性质[J];化学学报;2008年08期

5 张子印;刘彩霞;宋微娜;殷德刚;司马义·努尔拉;;分子内电荷移动型共轭聚合物的固相法制备及表征[J];高分子材料科学与工程;2009年03期

6 支俊格;徐秀玲;申进波;赵玮;佟斌;董宇平;;荧光共轭聚合物在生物大分子检测中的应用[J];化学进展;2009年04期

7 贺芳;王树;;基于水溶性共轭聚合物的蛋白质检测[J];化学进展;2009年11期

8 陈涛;徐慎刚;王艳荣;曹少魁;;含金属配合物的共轭聚合物研究进展[J];高分子通报;2010年02期

9 苗丽坤;刘兴奋;范曲立;黄维;;基于荧光共轭聚合物的金属离子检测[J];化学进展;2010年12期

10 徐巍栋;赖文勇;范曲立;黄维;;水溶性共轭聚合物研究与应用进展[J];中国科学:化学;2011年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 黄维;;水溶性共轭聚合物的合成及其在化学生物传感领域的应用[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年

2 区洁美;胡成龙;陈旭东;;表面增强荧光光谱研究共轭聚合物的发光及其影响机制[A];中国化学会第28届学术年会第18分会场摘要集[C];2012年

3 唐艳丽;曹阿丽;刘越;;共轭聚合物的设计合成及在酶检测、可控杀菌等方面的应用[A];第十三届全国光化学学术讨论会论文集[C];2013年

4 田文晶;李耀文;薛丽丽;李慧;李在房;;给受体共轭聚合物的能级、分子结构设计及其在光伏电池的应用[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（上册）[C];2009年

5 王树;;共轭聚合物的生物识别与传感研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2009年

6 马於光;;共轭聚合物的物性放大效应[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2009年

7 胡玉琴;肖毅;黄红梅;尹笃林;肖小明;;新型荧光共轭聚合物的合成及光学性能的研究[A];第十届中国化学会分析化学年会暨第十届全国原子光谱学术会议论文摘要集[C];2009年

8 陈仕艳;应燕君;王华平;;新型给受体结构的共轭聚合物的合成及光电性能[A];全国第八届有机固体电子过程暨华人有机光电功能材料学术讨论会摘要集[C];2010年

9 于宗强;袁柱良;谭松庭;;一种新型含芴和联苯共轭聚合物的合成与发光性能研究(英文)[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年

10 路胜利;曹镛;;新型乙烯撑和乙炔撑给体与受体交替共轭聚合物的光伏性能研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（下册）[C];2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 孙江曼;具有深HOMO能级的共轭聚合物的设计合成与光电性能的研究[D];华南理工大学;2015年

2 陈圳辉;基于含氧族杂原子的苯并二唑的D-A型共轭聚合物的合成与光电性能[D];华南理工大学;2015年

3 周常明;新型功能分子与组装单元的制备与组装[D];复旦大学;2013年

4 刘春晨;带有可热脱除侧链的共轭聚合物/小分子的设计、合成及性能研究[D];华南理工大学;2015年

5 郑超;共轭聚合物杂原子修饰、构象控制及光电性质的理论与实验研究[D];南京邮电大学;2014年

6 张余宝;含氯共轭聚合物及氮杂并苯类分子的合成与表征[D];华中科技大学;2015年

7 姚诗余;基于溶于绿色溶剂的共轭聚合物材料的太阳能电池研究[D];吉林大学;2016年

8 吴志鸿;新型共轭聚合物的设计与合成及其在聚合物太阳电池中的应用[D];华南理工大学;2016年

9 曾文南;聚芳烃二炔类水溶性共轭聚合物的合成及其在传感器中的应用研究[D];华南理工大学;2010年

10 冯继昌;荧光共轭聚合物的合成、表征及荧光传感特性[D];浙江大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 曾伟锋;共轭聚合物荧光传感器的合成与性能[D];华南理工大学;2015年

2 袁雪;含吩噻嗪、喹啉结构的共轭聚合物的合成与性能研究[D];华南理工大学;2015年

3 杨晓磊;共轭聚合物分子的电子输运性质[D];河北师范大学;2015年

4 魏双花;D-A型共轭聚合物的取向调控[D];苏州大学;2015年

5 曾涔;近红外有机电致发光材料的合成与表征[D];郑州大学;2015年

6 罗联源;D-A型窄带隙共轭聚合物的合成及其光伏性能研究[D];福建师范大学;2015年

7 曾惠卷;基于苯并咪唑类铱配合物的共轭聚合物的制备与性能研究[D];福建师范大学;2015年

8 梁露英;基于噻吩并吡嗪的D-A共聚物的合成及光电性能研究[D];福建师范大学;2015年

9 孙晓环;两种新型寡聚苯乙炔衍生物设计合成、荧光行为与传感应用[D];陕西师范大学;2015年

10 汪纯;基于共轭聚合物的腺苷脱氨酶灵敏检测研究[D];陕西师范大学;2015年

，

本文编号：1101848