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随着在有机电致发光二极管(OLEDs)研发投入的增加,有机电致发光技术发展更加迅速,不论是发光效率、寿命还是工艺,都有着极大的提高。其以能耗低、成本低、可视角度好、可弯曲、响应时间短等优点,应用于显示和固态照明领域。发光层材料是承担OLEDs发光的重要物质基础,三基色材料中,相比于绿光材料和红光材料,蓝光材料在发光效率、色纯度、使用寿命等方面都需要进一步提高。带有长烷基链的螺烯分子是一种新型的发光材料,螺烯是一类由多个芳香环彼此以邻位稠合方式而形成的具有螺旋结构的多环芳香化合物,其螺旋扭曲的分子构型有效的减小了分子的π共轭程度,易于形成无序薄膜。此外,分子扭曲构成的非平面结构能有效的阻止分子间的π-π分子间作用力。在本论文中,我们共合成三种新颖的螺烯类化合物,其中化合物FINp是目前已报道第一种以芴为主体的[6]螺烯类衍生物。以芴和萘衍生物为起始原料,利用一系列经典反应,包括光化学闭环反应,合成出化合物FINp(产率76%)。以核磁(1HNMR、13C NMR),质谱(HRMS、MALDI-TOF),红外光谱(FTIR),紫外-可见光谱对其进行了化学表征,测定了化合物的TG-DSC、荧光发射光谱、理论计算和器件性能分析。FINp的晶体空间群是P21/c,分子结构成螺旋状,其中芴与萘的二面角是27.6°。热学测试表明FINp的熔点是87.4℃,分解温度为286.0℃。电化学分析中,FINp具有准可逆的氧化还原过程,其HOMO能级是-4.914 eV, LUMO能级是-1.954 eV。 FINp的荧光发射光峰是390nm,411nm, 435nm, FINp的荧光量子产率在16%-33%之间,固体薄膜的荧光量子产率是8%。FINp的理论计算中包括吸收和激发光谱,结果与实际测量结果有较好的符合。非掺杂和掺杂器件结构为ITO/NPB(50nm)/FlNp or mCP:10%FlNp(30nm)/Bphen(20nm)/Mg:Ag(150nm)/Ag(50nm)的 FINp作为主体发光材料的器件,启亮电压是6.1V。最大亮度为1900 cd/m2,最大电流效率是0.50 cd/A。电致发光峰波长是456nm, CIE坐标为(0.162,0.141),最大外量子效率是0.76%。以FINp为客体发光材料的器件,启亮电压是6.7V,最大亮度为4853cd/m2,最大电流效率是0.86 cd/A,电致发光峰波长是444nm, CIE坐标为(0.156,0.093),最大外量子效率是1.09%。以芴和咔唑衍生物为起始原料,利用一系列经典反应,最终用光化学闭环反应合成了一种具有聚集诱导发光效应(AIE)的[7]螺烯类衍生物FICz。我们完成了FlCz。的表征和性能测试。FICz的晶体空间群是Pbca,分子结构成螺旋状,其中芴与咔唑的二面角是27.6°。热学测试表明FICz的熔点是162.5℃,分解温度为323.0℃。在电化学分析中,FICz具有准可逆的氧化还原过程,HOMO能级是-4.95 eV, LUMO能级是-2.63 eV。FICz的荧光发射峰位于408nm,433nm, FICz的荧光量子产率在10%-14%之间,不过固体薄膜的荧光量子产率可达到14%,这是由于螺烯的非平面结构能有效的阻止分子间的π-π分子间作用力,防止了固态的荧光淬灭。非掺杂电致发光器件的结构为ITO/NPB(50nm)/FlCz (30nm)/Bphen(20nm)/Mg:Ag(150nm)/Ag(50nm),器件的启亮电压是5.8V,最大电流效率是0.24 cd/A, CIE坐标为(0.179,0.139)。掺杂发光器件的结构为ITO/NPB(50nm)/mCp:10% FICz(30nm)/Bphen(20nm)/Mg:Ag(150nm)/Ag(50nm),器件的启亮电压是6.0V,最大亮度为2700 cd/m2,最大电流效率是0.75 cd/A,电致发光峰波长436nm, CIE坐标为(0.157,0.078),最大外量子效率是0.75%。螺烯类化合物DThCz是利用Sukuzi反应向二氮杂[7]螺烯化合物DCz中引入噻吩取代基。DThCz的分解温度为221.0℃。电化学分析中,DThCz具有准可逆的氧化还原过程,其HOMO能级是-5.088 V, LUMO能级是-2.09 eV。 DThCz的荧光发射峰是456nm,483nm 。掺杂电致发光器件的结构为ITO/NPB(50nm)/CBP:10%DThCz (30nm)/Bphen(20nm)/Mg:Ag(150nm)/Ag(50nm),器件的启亮电压是6.7V,最大亮度为2302 cd/m2,最大电流效率是0.70 cd/A,在10V时测试的发光峰是460nm, CIE坐标为(0.176,0.260),最大外量子效率是0.41%,与DCz作为发光层的掺杂器件器件相比,在外量子效率方面提高了78%。