基于9,10-二氢吖啶的磷光主体材料的合成及应用

发布时间：2017-12-08 03:07

  本文关键词：基于9,10-二氢吖啶的磷光主体材料的合成及应用

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【摘要】：现阶段,红光及绿光磷光有机发光二极管(PHOLED)已经可以满足产业化的需求。相比之下,蓝光PHOLED的效率及寿命尚不尽如人意,这也便限制了OLED在全彩显示和白光照明方面的应用。高性能蓝光PHOLED之所以很难实现,主要有这样几点:(1)目前为止高效长寿命的蓝光客体材料仍鲜有报道,受限于传统蓝光客体材料的稳定性不佳,蓝光PHOLED的稳定性也便受到了限制,且器件发光光谱往往也会随驱动电压的变化而变化;(2)为了配合蓝光客体材料,主体材料通常需要具有较宽的带隙,这往往会增加材料的设计及合成难度。而且,这种宽带隙的主体材料通常会有较深的最高占据分子轨道(HOMO)能级以及较浅的最低未占据分子轨道(LUMO)能级,这会增加电子及空穴的注入势垒,使器件需要更大的驱动电压,进一步限制蓝光PHOLED的使用。因此提高蓝光PHOLED的效率及寿命具有重大的理论及实践意义。近年来,基于一些新的器件结构以及新的主客体材料,蓝光PHOLED也取得了很高的外量子效率。在这方面,大部分的主体材料仍然是以芳香胺类衍生物作为骨架,例如二苯胺、咔唑,关于它们的性质已经有大量的文献报道。但是,同为芳胺类衍生物,作为二苯胺及咔唑类似物的9,10-二氢吖啶却很少见文献报道。从反应活性位点来看,9,10-二氢吖啶与二苯胺及咔唑有很多相似之处,比如,三者都能在N原子以及主体的苯环上进行衍生。考虑到9,10-二氢吖啶多了sp3桥碳原子这一衍生位点,这为其进一步的功能化提供了更多选择。可以预见,9,10-二氢吖啶在构建新型高效主体材料方面会有广阔的前景。因此,本文主要围绕着9,10-二氢吖啶这一基元进行展开,通过对其进行各种方式的衍生工作为其未来应用提供更多的可能性。1.通过对9,10-二氢吖啶基元10-位N原子进行衍生,我们设计合成了两个新型主体材料FPhAc和TPhAc,并对它们各种性能进行了充分的研究。实验结果表明,FPhAc和TPhAc凭借着良好的热稳定性、较高的三线态能级以及适当的HOMO/LUMO能级,表现出了很好的电致发光性能。2.通过对9,10-二氢吖啶基元9-位sp3桥碳原子进行衍生,我们构建出了新型螺环体系——螺(吖啶-9,9'-芴)(SAF)。为了研究传统9,9'-螺双芴(SF)体系和SAF体系对主体材料性能的影响,我们设计合成了两个新型主体材料3SFCz Ph和3SAFCzPh。就结果而言,SAF体系不仅影响材料的电荷传输能力,对分子的螺共轭效应、HOMO/LUMO分布以及相应的光物理性质也会产生很大的影响。以3SAFCzPh为主体的蓝光器件也表现出更加优异的光电性能。3.通过对9,10-二氢吖啶主体结构上的C-3位进行衍生,我们设计合成了新型磷光主体材料DPhAc Py。结果表明,凭借着良好的热稳定性、适当的HOMO/LUMO能级以及较高的三线态能级,以DPhAcPy为主体的蓝光及红光OLED器件都取得了相对较好的器件结果。
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O626

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