含苯并咪唑单元金属铱配合物的结构调控及其光电性能研究

发布时间：2021-09-29 00:36

　　有机电致发光器件（organic light-emitting diodes,OLEDs）具有不需要背景光源、高发光效率、低功耗、广视角和可柔性显示等特点引起了科研和商业领域的广泛关注。磷光金属铱配合物具有高的发光效率和化学稳定性、相对短的激子寿命以及容易调控的发光颜色等优点而成功地应用在OLEDs中,以提高电致发光性能。在制备OLEDs时,磷光铱配合物通常以较低的浓度分散到合适的主体材料中,降低材料本身的浓度猝灭效应,进而提高器件的电致发光效率。然而,一方面,低的掺杂浓度需要精确控制,增加器件制备难度的同时限制了器件的实际应用;另一方面,主客体掺杂体系容易发生相分离,降低器件的使用寿命。因此提高磷光材料的掺杂浓度或制备非掺杂型器件的同时实现高的电致发光性能至关重要。到目前为止,基于铱配合物的高浓度掺杂或非掺杂器件报道仍然较少。此外,在高亮度下OLEDs的效率会出现明显的下降,增加器件的功耗。针对以上问题,合成新型的金属铱配合物,调控其分子结构,研究其结构和光物理、电致发光性能的关系具有重要的意义。在本论文中,我们以结构简单、易合成、易修饰的刚性单元1,2-二苯基苯并咪唑（PBI）为环... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

OLEDs在平板显示和固态照明中的应用[10]

2相关的OLEDs产品，推动了OLEDs的产业蓬勃发展。此外，飞利浦和欧司朗等公司也推出了OLEDs照明光源。基于OLEDs的显示和照明产品如图1.1所示。随着商业化进程的加快，对OLEDs性能的需求也逐渐增加，设计合成具有高发光效率的发光材料、简化器件的结构和制备工艺、提高器件的稳定性是促进OLEDs进一步商业化的关键。图1.1OLEDs在平板显示和固态照明中的应用[10]1.2OLEDs简介1.2.1OLEDs的结构和工作原理图1.2（a）多层OLEDs的基本结构；（b）OLEDs的工作机理：（I）电荷载流子注入；（II）电荷载流子传输；（III）激子形成；（IV）激子辐射发光；（c）主客体能量转移机制；（d）直接的电荷捕获机制[11,12]

空穴从阳极注入到临近功能材料的最高占有轨道（highestoccupiedmolecularorbital,HOMO）。电荷载流子通过注入层和传输层向发光层迁移，在发光层复合形成激子。激子从最低激发态辐射跃迁回到基态发光。将客体发光分子分散到主体材料中制备器件时，激发客体分子的机制有两种：（1）载流子在主体材料中复合形成激子，然后将能量传递给客体材料，激发的客体分子通过辐射跃迁回到基态发光（图1.2c）；（2）客体材料直接捕获载流子形成激子，激子通过辐射跃迁发光（图1.2d）。根据发光层的成分可以对器件的结构进行简单的分类，如图1.3所示。当发光层包含主体材料和发光材料时为掺杂型器件。在发光层中，主体材料通常占主要成分，对客体发光材料起到分散的作用，降低发光分子的浓度猝灭效应，提高器件的电致发光性能。主客体材料的掺杂比例和器件的性能息息相关。在器件工作的过程中，主客体材料容易发生相分离，降低器件的稳定性和寿命。当以纯的发光材料制备发光层时，为非掺杂型器件。相对于掺杂器件来说，非掺杂器件具有更简单的器件结构和制备过程，同时不存在相分离等问题，提高了器件的稳定性。但是，由于发光材料的浓度猝灭效应导致器件的效率较低。因此，制备高效的非掺杂型OLEDs需要对发光材料的结构进行设计和优化。图1.3掺杂型OLEDs和非掺杂OLEDs的性能比较[13]


本文编号：3412851