基于不同桥连方式的双极性主体材料及其电致发光性质研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lollipop7919
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有机发光二级管(OLED)作为最新一代的显示技术,在最近几十年得到了迅速的发展。由于贵金属配合物具有良好的工作稳定性,目前商用OLED发光层主要依赖于贵金属配合物磷光材料。令人遗憾的是,磷光电致发光材料的效率仍有其不足之处,聚集诱导淬灭(aggregation caused-quenching,ACQ)、三重态-三重态湮灭(triplet-triplet annihilation,TTA)和三重态-极化子湮灭(triplet-polarity annihilation,TPA)导致了严重的效率滚降。因此,在制备器件的过程中,通常把磷光材料掺杂到主体材料中,主体材料在一定程度上决定了器件的性能。单极性主体材料由于电荷传输不平衡,电子和空穴复合区域总是位于金属电极附近,电极的淬灭效应进一步降低了器件的效率。值得注意的是,双极性主体材料可以同时传输空穴和电子,因此,设计高效的双极性主体材料是解决这一问题的最佳选择。鉴于此,本论文工作设计、合成新型双极性主体材料,重点研究了p-型基团和n-型基团之间连接方式对主体材料性质性能的影响规律,同时制作了高效率、低成本的发光器件,具体工作如下:(1)以3,9-联咔唑(BCz)和氰基吡啶(CNPy)分别作为空穴传输(p-型)基团和电子传输(n-型)基团,制备了三种双极性主体材料来探究p-型基团和n-型基团之间的连接方式对分子构象和电子参数的影响。三种材料的p-型基团和n-型基团分别通过苯环连接、直接邻位连接、直接间位连接。对于在p-型和n-型基团之间由苯环连接的CNPy Ph BCz,导电能力更强。对于p-型和n-型基团直接连接的o-CNPy BCz和m-CNPy BCz异构体,分子的共面性更小,刚性更强,导致分子拥有足够高的三重态能量(3.05和3.07 e V),但是载流子传输能力有不同程度的削弱。BCz位于吡啶氮原子邻位的o-CNPy BCz具有更好的电子和空穴传输平衡能力,故以FIrpic和Ir(ppy)3作为发光掺杂剂,o-CNPy BCz作为主体材料的天蓝色和绿色磷光OLEDs器件表现出较低的启亮电压(2.7 V)和较高的EQE(15.9%和22.6%)。(2)以9’H-9,3’:6’,9’’-三联咔唑(TCz)和二苯并呋喃吡啶(DFPy)分别作为p-型基团和n-型基团,制备了三种双极性主体材料,进一步探究了分子的连接方式与刚性对材料性质的影响。初步的性质研究显示,采用刚性的p-型基团和n-型基团构建主体分子,分子刚性相应增大,因此主体材料分子都达到了高达2.95 e V的三重态能量,并且同时具有较为平衡的电荷传输能力,适合作为磷光掺杂剂的主体材料。
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