聚咔唑/三苯胺主链上挂接三嗪基发光单元TADF发光材料的合成与表征
发布时间：2021-08-06 10:34
热活化延迟荧光（Thermally Activated Delayed Fluorescence,TADF）材料不含贵金属,可在纯有机条件下理论上实现100%的内量子效率,被誉为第三代有机发光材料。基于高分子发光材料的溶液加工型发光二极管（OLED）具有成本低、可大面积生产等优点,是未来柔性平板显示技术发展的重要方向。目前关于高效的高分子TADF发光材料的报道仍较少,且存在线形聚合物TADF材料合成比较困难、往往仍需掺杂在主体材料中来提高效率以及树枝状TADF分子中功能成分含量不易调控等问题。因此,开发新的高分子TADF发光材料,以用于非掺杂湿法OLED器件是十分必要的。本文采用后功能化的方法,向聚咔唑/三苯胺主链上挂接TADF发光单元和主体单元,得到了几种“自主体”聚合物TADF发光材料。采用MALDI-TOFMS、1H NMR、FT-IR、GPC、DSC、TG、UV-Vis、PL、CV等方法对中间体及目标产物结构和性能进行表征。旋涂目标产物作为非掺杂的发光层,制备OLED器件并测试其性能。两个带有叠氮基团的聚合物骨架分子（PCz-N3、PTPA-N3）的合成与表征。通过带有叠氮（-...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２延迟荧光材料发展历程中的经典分子??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｔｈｅ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ＤＦ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ．??
产生一个Ｓ１激子，使理论ＩＱＥ达到６２．５％。Ｅ－型延迟荧光即ＴＡＤＦ，其机制包??含两个发光过程，即瞬时焚光（Ｐｒｏｍｐｔ?Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ，?ＰＦ）和延迟焚光（Ｄｅｌａｙｅｄ??Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ，?ＤＦ）?［２４］，如图１．３所示。ＰＦ过程：单重态激子随即从Ｓ１衰减到??Ｓ０，这部分荧光的寿命与传统荧光一样，是在纳秒级内完成的［２５，２６］。ＤＦ过程：??由于ＴＡＤＦ材料具有很小的Ａ￡ＳＴ?（通常低于０．２?ｅＶ），?Ｔ１激子可以在外界热量??的作用下，越过较小的能垒，通过反向系间窜越（Ｒｅｖｅｒｓｅ?Ｉｎｔｅｒｓｙｓｔｅｍ?Ｃｒｏｓｓｉｎｇ，??ＲＩＳＣ）回到Ｓ１而后跃迁至ＳＯ辐射发光，这一过程使得激子寿命由纳秒增加到??微秒级［２７］。尽管瞬时荧光和延迟荧光的发光寿命不同，但其都是由单线态（Ｓ１）??激子发光，因此具有相似的光谱特征。??ｔ?ｌｉｔ??Ｑ４－－＊＂?＾ｒｉｓｃ?ｍ？、亨杂争??＼?；?Ｔ，??＇＼ｋ
以上的推理表明，小的Ａ＾ｓｔ值是实现高效ＴＡＤＦ辐射的必要条件之一，通??过ＨＯＭＯ和ＬＵＭＯ能级尽可能分离，可以有效降低Ａ￡ｓｔ，从而提高ＲＩＳＣ的??效率，如图１．４所示。但同时，根据Ｆｒａｎｃｋ－Ｃｏｎｄｏｎ原理，小的Ａ￡Ｖｒ与高的福射??跃迁速率相互矛盾［３４］，在ＴＡＤＦ材料设计时要兼顾二者的平衡。在上述分子设??计理念指导下，研宄者通过采用大体积的取代基、螺旋连接等方法，在电子供??体－受体间实现一定的立体位阻或分子扭曲［３５，３６］，来减小ＨＯＭＯ和ＬＵＭＯ之间??的电子云重叠，从而有效降低Ｍｓｔ。??ＨＯＭＯ?ｊ?ＬＵＭＯ??Ｉ??ＬａｒｇｅＡ￡ｓＴ??＼?ｓｍａｉ，Ａ￡－???—????图１．４实现ＴＡＤＦ有机分子小Ａ￡ＳＴ的方法示意图？??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｔｈｅ?ｓｔｒａｔｅｇｙ?ｏｆ?ｒｅａｌｉｚｉｎｇ?ｓｍａｌｌ?ＡＥ＇ｓｔ?ｉｎ?ｏｒｇａｎｉｃ?ＴＡＤＦ?ｅｍｉｔｔｅｒｓ．??１．２．３有机电致发光器件的工作原理及制备工艺??ＯＬＥＤ的电致发光机制包括：载流子的注入、载流子的传输、载流子俘获形??成激子、激子迀移、激子辐射退激发发出光子。具体发光过程如下：在电压驱??动下，聚集在电极上的大量载流子越过电极和器件内部界面间的势垒进入器件??内部。空穴和电子分别由阳极和阴极注入，其中，空穴在ＨＯＭＯ能级上跳跃传??输
【参考文献】：
期刊论文
[1]蓝色延迟荧光材料及器件的研究进展[J]. 刘伟强,崔荣朕,武瑞霞,李云辉,杨秀云,周亮. 应用化学. 2019(01)
[2]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)
[3]高分子热活化延迟荧光材料研究进展[J]. 邵世洋,丁军桥,王利祥. 应用化学. 2018(09)
[4]Novel Hyperbranched Polymers as Host Materials for Green Thermally Activated Delayed Fluorescence OLEDs[J]. Ling-yun Zhao,Ya-nan Liu,Shi-fan Wang,陶友田,Fang-fang Wang,张新稳,黄维. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(04)
[5]导电聚合物薄膜的喷墨打印制备及其光电器件[J]. 杨雷,程涛,曾文进,赖文勇,黄维. 化学进展. 2015(11)
[6]热活性延迟荧光材料的设计合成及其在有机发光二极管上的应用[J]. 李晨森,任忠杰,闫寿科. 科学通报. 2015(31)
[7]2种含三嗪环单体的合成与表征[J]. 武永刚,刘楠,马波. 河北大学学报(自然科学版). 2013(06)
本文编号：3325609
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２延迟荧光材料发展历程中的经典分子??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｔｈｅ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ＤＦ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ．??
产生一个Ｓ１激子，使理论ＩＱＥ达到６２．５％。Ｅ－型延迟荧光即ＴＡＤＦ，其机制包??含两个发光过程，即瞬时焚光（Ｐｒｏｍｐｔ?Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ，?ＰＦ）和延迟焚光（Ｄｅｌａｙｅｄ??Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ，?ＤＦ）?［２４］，如图１．３所示。ＰＦ过程：单重态激子随即从Ｓ１衰减到??Ｓ０，这部分荧光的寿命与传统荧光一样，是在纳秒级内完成的［２５，２６］。ＤＦ过程：??由于ＴＡＤＦ材料具有很小的Ａ￡ＳＴ?（通常低于０．２?ｅＶ），?Ｔ１激子可以在外界热量??的作用下，越过较小的能垒，通过反向系间窜越（Ｒｅｖｅｒｓｅ?Ｉｎｔｅｒｓｙｓｔｅｍ?Ｃｒｏｓｓｉｎｇ，??ＲＩＳＣ）回到Ｓ１而后跃迁至ＳＯ辐射发光，这一过程使得激子寿命由纳秒增加到??微秒级［２７］。尽管瞬时荧光和延迟荧光的发光寿命不同，但其都是由单线态（Ｓ１）??激子发光，因此具有相似的光谱特征。??ｔ?ｌｉｔ??Ｑ４－－＊＂?＾ｒｉｓｃ?ｍ？、亨杂争??＼?；?Ｔ，??＇＼ｋ
以上的推理表明，小的Ａ＾ｓｔ值是实现高效ＴＡＤＦ辐射的必要条件之一，通??过ＨＯＭＯ和ＬＵＭＯ能级尽可能分离，可以有效降低Ａ￡ｓｔ，从而提高ＲＩＳＣ的??效率，如图１．４所示。但同时，根据Ｆｒａｎｃｋ－Ｃｏｎｄｏｎ原理，小的Ａ￡Ｖｒ与高的福射??跃迁速率相互矛盾［３４］，在ＴＡＤＦ材料设计时要兼顾二者的平衡。在上述分子设??计理念指导下，研宄者通过采用大体积的取代基、螺旋连接等方法，在电子供??体－受体间实现一定的立体位阻或分子扭曲［３５，３６］，来减小ＨＯＭＯ和ＬＵＭＯ之间??的电子云重叠，从而有效降低Ｍｓｔ。??ＨＯＭＯ?ｊ?ＬＵＭＯ??Ｉ??ＬａｒｇｅＡ￡ｓＴ??＼?ｓｍａｉ，Ａ￡－???—????图１．４实现ＴＡＤＦ有机分子小Ａ￡ＳＴ的方法示意图？??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｔｈｅ?ｓｔｒａｔｅｇｙ?ｏｆ?ｒｅａｌｉｚｉｎｇ?ｓｍａｌｌ?ＡＥ＇ｓｔ?ｉｎ?ｏｒｇａｎｉｃ?ＴＡＤＦ?ｅｍｉｔｔｅｒｓ．??１．２．３有机电致发光器件的工作原理及制备工艺??ＯＬＥＤ的电致发光机制包括：载流子的注入、载流子的传输、载流子俘获形??成激子、激子迀移、激子辐射退激发发出光子。具体发光过程如下：在电压驱??动下，聚集在电极上的大量载流子越过电极和器件内部界面间的势垒进入器件??内部。空穴和电子分别由阳极和阴极注入，其中，空穴在ＨＯＭＯ能级上跳跃传??输
【参考文献】：
期刊论文
[1]蓝色延迟荧光材料及器件的研究进展[J]. 刘伟强,崔荣朕,武瑞霞,李云辉,杨秀云,周亮. 应用化学. 2019(01)
[2]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)
[3]高分子热活化延迟荧光材料研究进展[J]. 邵世洋,丁军桥,王利祥. 应用化学. 2018(09)
[4]Novel Hyperbranched Polymers as Host Materials for Green Thermally Activated Delayed Fluorescence OLEDs[J]. Ling-yun Zhao,Ya-nan Liu,Shi-fan Wang,陶友田,Fang-fang Wang,张新稳,黄维. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(04)
[5]导电聚合物薄膜的喷墨打印制备及其光电器件[J]. 杨雷,程涛,曾文进,赖文勇,黄维. 化学进展. 2015(11)
[6]热活性延迟荧光材料的设计合成及其在有机发光二极管上的应用[J]. 李晨森,任忠杰,闫寿科. 科学通报. 2015(31)
[7]2种含三嗪环单体的合成与表征[J]. 武永刚,刘楠,马波. 河北大学学报(自然科学版). 2013(06)
本文编号：3325609
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