咔唑类磷光主体材料的合成及性能研究

发布时间：2017-06-26 00:12

  本文关键词：咔唑类磷光主体材料的合成及性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：通常有机电致磷光发光器件(PHOLEDs)的发光效率是荧光器件的四倍,因此有机电致磷光材料与器件的研究成为目前有机电致发光研究领域的热点。由于磷光发光材料的发光寿命较长,在高浓度下容易发生浓度淬灭和三重态-三重态湮灭,因此制备这类材料的电致发光器件多采用主-客体掺杂的方式,即磷光发光分子以较小的比例掺杂在主体材料中。近年来,磷光主体材料的开发成为研究磷光电致发光材料的主流。 本论文的研究内容为mCP衍生物类磷光主体材料的设计、合成及器件性能研究,mCP作为经典的蓝色磷光主体材料具有很高的三重态能级(ET=2.9eV)及良好的空穴传输能力,但其玻璃化转变温度只有59℃,因此在尽量不改变目标分子三重态能级的前提下,提高分子的热稳定性及形态稳定性也是分子设计时需要考虑的一个目标。本论文以mCP为模型化合物,设计合成了两个系列七个未见文献报道的分子,所有分子均通过紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱、77K低温磷光光谱、循环伏安法及热重分析法研究了其光物理性质、电化学性质和热稳定性。实验数据表明,大部分材料都有很好的热稳定性,且CzM和TCzM的三重态能级达到了3.0eV。 采用高真空蒸镀法制备了以CzM或TCzM作为蓝色发光体FIrpic为主体材料的磷光电致发光器件,分别探索了两种器件结构,即ITO/PEDOT:PSS (40nm)/NPB (12nm)/TCTA或mCP (10nm)/host+6%FIrpic (30nm)/TPBI (30nm)/LiF (1nm)/Al (200nm)。由这两种材料制作的器件均以加入mCP作为激子阻挡层的器件效率最高,且CzM的器件效率高于TCzM。CzM的器件最大电流效率和功率效率分别达到了22.18cd A-1和9.95lm W-1。 而将CzF或TCzF分别作为绿色发光体Ir(ppy)3的主体材料制备器件时,在相同器件结构下,CzF的器件效率比TCzF高,且CzF的器件在添加了TCTA为激子阻挡层的器件即ITO/PEDOT:PSS (40nm)/NPB (12nm)/TCTA (10nm)/3+5%Ir(ppy)3(30nm)/TPBI (30nm)/LiF (1nm)/Al (200nm)匕没有添加时的器件电流效率和功率效率分别从56.77cd A-1,33.25)lm W-1提高到了66.30cd A-1,46.24lm W-1。 由于上述绿光器件中添加了TCTA作为激子阻挡层的器件效果较好,因此CzN和CzCN也都采用添加了TCTA作为激子阻挡层的器件结构,分别制备了掺杂Ir(ppy)3和Ir(piq)3的绿光和红光电致发光器件。得到的绿光和红光器件的最大电流效率和功率效率分别为62.25cd A-1,32.58lm W-1和7.87cd A-1,4.12lm W-1。
【关键词】：咔唑 磷光 主体材料 合成 有机电致发光器件
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O627.51;TN383.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 引言9-11
• 1 文献综述11-28
• 1.1 有机电致发光概述11-12
• 1.2 磷光主体材料12-14
• 1.2.1 磷光主体材料的作用原理12-13
• 1.2.2 磷光主体材料的设计原则13-14
• 1.3 红色磷光主体材料14-16
• 1.4 绿色磷光主体材料16-18
• 1.5 蓝色磷光主体材料18-25
• 1.5.1 以FIrpic为发光体的磷光主体材料18-23
• 1.5.2 深蓝色磷光主体材料23-25
• 1.6 广泛的主体材料25-27
• 1.7 论文设计思想27-28
• 2 实验部分28-37
• 2.1 主要试剂及规格28-29
• 2.2 主要仪器及型号29
• 2.3 表征及测试方法29-30
• 2.4 中间体及目标化合物的合成30-37
• 2.4.1 中间体及目标化合物的合成路线30-31
• 2.4.2 中间体的合成31-34
• 2.4.3 目标化合物的合成34-37
• 3 结果与讨论37-59
• 3.1 光物理性质37-41
• 3.1.1 化合物CzM和TCzM的紫外吸收光谱荧光发射光谱及低温磷光光谱37-39
• 3.1.2 化合物CzF和TCzF的紫外吸收光谱和荧光发射光谱39-40
• 3.1.3 化合物CzB,CzCN和CzN的紫外吸收光谱和荧光发射光谱40-41
• 3.2 电化学性质41-44
• 3.2.1 CzM和TCzM的电化学性质41-42
• 3.2.2 CzF和TCzF的电化学性质42-43
• 3.2.3 CzB、CzCN和CzN的电化学性质43-44
• 3.3 热化学性质44-46
• 3.4 电致发光性质46-59
• 3.4.1 CzM的电致发光性质46-49
• 3.4.2 TCzM的电致发光性质49-51
• 3.4.3 CzF的电致发光性质51-54
• 3.4.4 TCzF的电致发光性质54-55
• 3.4.5 CzN的电致发光性质55-56
• 3.4.6 CzCN的电致发光性质56-59
• 结论59-60
• 参考文献60-66
• 附录 部分产物的质谱与核磁谱66-71
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况71-72
• 致谢72-73

【共引文献】

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本文编号：484071