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热激发延迟荧光材料由于其可以同时利用单重态激子和三重态激子,近几年已经成为研究的热点。然而高效率的TADF材料都局限于以二苯氰,二苯基砜或三嗪为电子受体的结构。为了丰富TADF材料的种类,开发不同发光的高效TADF分子,本文设计合成了以苯氰,茚二酮和三聚茚酮为电子受体的新型TADF分子中并研究其光电特性及在OLED器件中的应用。主要内容包括: (1)合成了两队具有相同D-A结构,不同分子空间位阻的异构体OPC-PXZ,MPC-PXZ和OPC-PTZ,MPC-PTZ。OPC-PXZ,MPC-PXZ两种化合物表现出相似的HOMO,LUMO分布和能级水平,在环己烷溶液中表现出类似的光物理性质,在器件中均具有极高的外量子效率(OPC-PXZ为19.9%,MPC-PXZ为17.4%)。由于MPC-PTZ具有强的空间位阻效应,其表现出较弱的溶剂化效应,而在器件中MPC-PTZ的色纯度也有显著提高。OPC-PXZ器件CIE值为(0.22,0.40),峰值为500 nm,半峰宽为97 nm,而MPC-PXZ器件CIE值为(0.18,0.32),峰值为484 nm,半峰宽为86 nm。该结果表明,提高的分子结构的刚性是提高TADF发光分子的色纯度一种简单而有效的方法。 而对于OPC-PTZ和MPC-PTZ这一对同分异构体,由于吩噻嗪的蝴蝶状扭曲结构,没有空间限制的异构体OPC-PTZ具有平行和垂直两种构象,并在溶液及器件中均表现出了双发射现象。OPC-PTZ的OLED器件表现出高开启电压,低效率,光谱紊乱的特点。而具有空间位阻的MPC-PTZ则只有单发射。基于MPC-PTZ的OLED器件开启电压只有3.5V,而最大外量子效率则提高至12.5%。该结果表明对于吩噻嗪为电子给体的TADF分子,空间位阻可以限制分子的构象变化,提高器件效率,改善器件发光。 (2)设计合成了新型电子受体2,2-二甲基-1,3-茚二酮,并将其应用于TADF分子设计中,合成了一系列具有不同发光的TADF分子:IDYD,IDPXZ和ID2PXZ。以IDYD为客体掺杂可以得到蓝光OLED器件,其发光峰值470 nm,CIE值为(0.27,0.31),最大外量子效率为2.13%;以IDPXZ为客体掺杂可以得到橙光OLED器件,其发光峰值560 nm,CIE值为(0.43,0.53),最大外量子效率为1.31%;以ID2PXZ为客体掺杂可以得到黄光OLED器件,其发光峰值560 nm,CIE值为(0.41,0.54),最大外量子效率为2.55%。这也证明了以2,2-二甲基-1,3-茚二酮为电子受体的TADF分子在不同颜色的OLED器件中的应用及前景。 (3)合成了高效的红光发光TADF分子Tru-3Cz和Tru-3tCz。它们的吸电子核心为具有三个羰基的刚性共轭大平面三聚茚酮。以Tru-3Cz作为客体材料,CBP为主体材料,我们成功得到了橙红光的OLED器件。其发光峰位置为580 nm,CIE值为(0.47,0.52),最大外量子效率为4.80%。这表明增大电子受体的共轭程度,增强电子受体的吸电子能力,可以有效减低TADF分子的LUMO轨道,使发光峰红移。而增大分子的刚性可以抑制发光分子的非辐射跃迁,从而得到高效的橙红光OLED器件。