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有机发光二极管因具有自主发光、响应速度快、超薄、质轻以及可制备成柔性器件等特点,在平板显示领域崭露头角,并有望实现绿色有机照明应用突破。电子传输(空穴阻挡)材料可以增强电子注入到发光层,并阻挡空穴,从而促进发光层中空穴和电子的平衡,提高器件效率及稳定性。有机小分子光电材料具有化学结构确定、分子量单一、易纯化、性能易控制以及在较低温度下加工(真空蒸镀、溶液法)等优势,在OLED光电器件中,展现重要应用价值。本课题组前期工作表明,膦氧基有机材料,是一类潜在高稳定、高性能光电材料[56,57,65]。本论文继续研究(新)芳基膦氧基材料体系,并调控其电子传输性能,促进其应用。(1)在二苯基膦氧偶联化合物BiNa-BiDPO的基础上,用1,3-二溴苯替代2,6-二溴萘合成了结构更为简单的BiPh-m-BiDPO。BiPh-m-Bi DPO的低温固态磷光光谱,具有两个主要发射峰,分别对应0-0与0-1跃迁(T0-0=2.69 eV,T0-1=2.40 eV)。其EHOMO=–6.71 eV;ELUMO=–2.51 eV。Bi Ph-m-BiDPO作为pin型OLED器件的空穴阻挡材料,与课题组之前报道的Phen-m-PhDPO相比,在天蓝光荧光和红光磷光器件中,表现出相近的电流效率,如天蓝光荧光器件的电流效率达到11.3 cd A–1@1000 cd m–2。但是功率效率相对偏低,稳定性也较差,可能是由于BiPh-m-BiDPO的较高LUMO能级以及较低的电子迁移率。此外,其绿光OLED器件效率较低,可能是由于BiPh-m-BiDPPO的固态磷光光谱在517 nm的位置出现一个发射峰,较低的三线态能级所致。(2)1,10-菲啰啉衍生物4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(BPhen)具有较高的电子迁移率(~10–4cm2 V-1 s-1),作为电子传输材料,广泛地应用于OLED和OPV器件研究,但其玻璃化转变温度较低(Tg=66 oC),不利于OLED器件稳定性。本课题组报道的化合物Phen-NaDPO除了具备易合成、提纯,可大量制备以及较高迁移率(~3.9×10–4 cm2 V–1 s–1@E=8×105 V cm-1)的优点外,还具有较高的玻璃化转变温度(116 oC)。我们将50%Cs2CO3掺杂到Phen-NaDPO中,其电导率和电子迁移率分别提高至3.3×10–4 S m–1和~10–3 cm2 V-1 s-1。将其作为pin型天蓝光荧光、绿光磷光器件的电子传输层,获得高功率效率、高稳定性的OLED器件。如天蓝光荧光器件性能优异,在亮度为1000 cd m–2时,电流效率和功率效率分别达到14.72 cd A–1和12.9 lm W–1;在起始亮度为1000 cd m–2时,在恒电流驱动下,器件的t95寿命达到167 h。此外,还设计制备了可抵御弱极性溶剂侵蚀的醇溶性电子传输材料,初步探索了在倒置溶液加工OLED中的应用。