蓝色磷光及荧光/磷光杂化白光聚合物主体材料的合成及性能研究

来源 :华侨大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ppcppc825406
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
传统的荧光材料因其理论上的最大的内量子效率只能到达25%,所以逐渐被能够同时利用单线态和三线态激子到达理论上的内量子效率100%的磷光材料所取代。然而在众多的重金属配合物中,铱配合物是最重要的有机电致磷光材料之一,通过调节带隙可以实现红、绿、蓝的全彩显示,成为磷光材料研究的热点。但由于磷光材料在高浓度使用的情况下,会发生三线态-三线态湮灭或者浓度猝灭,进而导致发光效率的降低,因此在磷光器件制备中,通常会采用主-客体掺杂体系。主体材料按照材料的性质可以分为聚合物和小分子主体材料两大类。虽然小分子主体材料制作的器件在效率,色纯度等方面表现良好,但是它们对磷光材料的熔点和热稳定性要求较高,成本高,器件易发生相分离。而聚合物主体材料在室温下即可用溶液处理的方法制成膜,对于实现高性能的蓝光和白色旋涂器件有重要意义。此外,高效的绿色和红色磷光主体材料已经被报道,但遗憾的是,高效稳定的蓝色磷光主体材料,尤其是深蓝色的,确鲜有报道,主要是由于蓝色磷光主体材料往往需要更宽的能带隙,更高的三线态能级(>2.75eV)及好的载流子注入与传输性能,而恰恰是这样的条件难于获取,导致了高效的蓝色磷光主体材料的缺乏。因此研究集中于具有高三线态能级和宽带隙的双极性蓝色磷光聚合物主体材料的设计、合成及器件的性能研究。  另一方面,白色有机电致发光器件(WOLED)对白光照明,全彩显示,节约能源以及保护环境具有重要意义。在摒弃了量子效率最大只能达到25%全荧光型白光(F-WOLED)之后,全磷光型白光器件(P-WOLED)不仅可以达到100%的内量子效率,在发光效率上也取得了一定的进步。一般来说,白光需要R-G-B三基色的复合,由于蓝光能够通过变色介质产生绿光和红光,所以其在整个器件制备中起着决定性作用。但目前所发现的蓝光磷光材料大都具有较低的发光效率和较差的稳定性,这无疑阻碍了进一步提高WOLED效率和寿命的计划。在接下来的器件发展过程中,研究人员提出了荧光-磷光混合复合产生白光(F/P-WOLED)的方法,该方法巧妙地将较高稳定性,高发光效率和较小带宽的蓝色荧光材料(与蓝光磷光材料相比)和绿色,红色磷光材料进行组合,不仅实现了理论内量子效率达到100%的WOLED,而且与P-WOLED相比,采用了更稳定的蓝色荧光材料代替蓝色磷光材料,使器件的稳定性和寿命都有了显著的提高,所以被认为目前为止实现高效率、长寿命WOLED的最理想的途径。但基于该器件的特殊原理,要求主体材料不仅具有高效的蓝色荧光发光效率,而且具有高的三线态能级用于敏化绿色、红色或橙色的磷光掺杂材料,但同时满足这些要求的主体材料很难获取。于是,将进一步开展满足上述条件的蓝色荧光材料的设计,合成及性能研究。  本文研究工作将从以下三个部分来展开:  (一)通过在具有空穴传输性能的咔唑和电子传输性能的膦酰基团中间插入氧原子打断共轭的设计理念,设计合成了一种双极性的高三线态能级的聚合物主体材料PC10CzPO。利用1H NMR、13C NMR、31P NMR、凝胶渗透色谱(GPC)和元素分析等方法确定单体及聚合物的结构正确性。利用热重量分析法(Thermal Gravity Analysis)和差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry)对聚合物PC10CzPO的热稳定性进行分析。通过紫外-可见吸收和荧光发射光谱对聚合物的光物理性质进行评估,结果显示该聚合物具有较高的三线态能级(ET,2.83eV)。以聚合物PC10CzPO为主体材料,分别以蓝色FIrpic,绿色Ir(mppy)3和红色Ir(piq)2acac为客体材料,制备了一系列磷光器件并观察其性能。当掺杂10%FIrpic时,蓝光器件的最大电流效率达到了3.36cd/A;当掺杂6%Ir(mppy)3时,绿光器件最大电流效率达到了2.25cd/A;当掺杂6%Ir(piq)2acac时,红光器件的电流效率达到了1.78cd/A。  (二)在前一章的PC10CzPO基础上,在保持主链的结构不变的前提下,在烷基侧链上引入了具有空穴传输性能的咔唑和电子传输性能的氰基基团调整聚合物的载流子传输的平衡性,设计合成了三种双极性的高三线态能级的聚合物主体材料PCzPOPOC8、PCzPOPOCz、PCzPOPOCN。利用核磁表征,包括1HNMR、13C NMR、31PNMR以及GPC和元素分析等方法对聚合物的结构的正确性进行确定。利用TGA和DSC对聚合物PC10CzPO的热稳定性进行分析。通过紫外-可见吸收和荧光发射光谱对聚合物的光物理性质进行测试,低温磷光光谱显示它们具有较高的三线态能级。同时又利用09高斯软件包和循环伏安法对聚合物的HOMO、LUMO分别进行了理论计算和实验测定。将它们作为主体材料掺杂10%FIrpic制作OLEDs器件的最大电流效率分别为3.1、7.2、2.5cd/A。  (三)将含有N+=P-O-共振结构式的二苯胺或咔唑单体与9,9-二辛基-2,7-二硼酸芴交替共聚,设计合成了两种荧光聚合物PPOPAF和PPOCzF。利用1H NMR、13C NMR、GPC和元素分析等方法确定的聚合物的结构。利用TGA和DSC对聚合物PPOPAF和PPOCzF的热稳定性进行了分析。通过紫外-可见吸收和荧光发射光谱对聚合物的光物理性质进行了评估,低温磷光光谱显示它们具有较高的三线态能级。同时又利用09高斯软件包和循环伏安法对聚合物的HOMO、LUMO分别进行了理论计算和实验测定。基于PPOPAF和PPOCzF的F-PLEDs给出最大发射峰分别在437和440nm处,它们的色坐标分别是(0.17,0.10)、(0.16,0.10),均展示了稳定的深蓝色荧光。两者器件的最大电流效率分别是0.94cd/A和1.2cd/A。在F/P-PLED器件中,对PPOPAF来说,当掺杂浓度为0.2%时,器件的最大电流效率、流明效率和外量子效率分别为2.3cd/A、0.6lm/W和0.98%,此时的色坐标是(0.35,0.33),非常接近于标准白光的色坐标(0.33,0.33)。对PPOCzF来说,当掺杂浓度为0.1%时,器件的最大电流效率、流明效率和外量子效率分别为2.1cd/A、0.48lm/W和1.1%,此时的色坐标是(0.35,0.33),此时的色坐标是(0.35,0.33),这个色坐标非常接近于标准白光的色坐标(0.33,0.33)。
其他文献
从新媒体环境下高校隐性教育的优势出发讨论,分析了新媒体环境给高校思想政治与隐性教育带来的挑战,并就新媒体环境下高校思政工作一线教育的应对策略进行了分析,希望能为广
它是草原的霸主,象征着力量、尊严以及掌控世界的雄心壮志。在人们的印象中,它强壮、凶猛、威风凛凛……它就是雄狮,天生的王者、狡黠的猎手、威武的斗士。这只体色呈浅黄色
1972年经上级批准茶场、茶科所为平行的两个单位后,茶科所领导小组决定,并经上级批准将“下放”到茶场各生产队科技人员先后调回。为推动茶叶生产发展,促进学术交流,当时贵州
2012年6月10日,“无公害水稻优质高产示范工程暨世界旅游小姐‘金农会’绿色文明形象大使送技术、送艺术下乡启动仪式”在安徽省肥西县三河镇隆重举行,本次活动由安徽省农学
期刊
俄罗斯,她是喀秋莎,是海燕,是白桦林,是伏特加。而俄罗斯的西伯利亚,她是两千多年前苏武牧羊流放之地,曾是匈奴、月氏、突厥、契丹、蒙古及女真族居住之所,是世界上最冷的极寒之地,是拥有世界上最久的远湖泊贝加尔湖之地。  伊尔库茨克,俄罗斯伊尔库茨克州的首府,西伯利亚的心脏,距离贝加尔湖最近的城市。从北京首都飞往伊尔库茨克的飞机,晚点半小时起飞,提前40分钟到达。不过一次飞行,喝伏特加的人们就用“剽悍”
多孔材料是一类包含大量孔隙具有高比表面积的材料。由于材料的多孔性给原来的材料赋予了崭新的优异性能,这些性能的延伸使多孔材料具有致密材料难以胜任的用途,大大拓宽了它
学位
过渡金属氮化物、氮氧化物具有类贵金属的电子结构、丰富的物理化学性质、良好的催化性能、突出的稳定性,是应用前景广阔的纳米功能材料。其中,氮化钽是典型的代表之一。近年来,能源危机、环境污染日益加剧,有关高效、绿色催化剂的开发和利用引起了人们越来越多的关注,特别是具有替代贵金属前景的金属氮化物催化剂。利用新的合成方法高效、精确制备的钽基氮氧化物及氮化物纳米催化剂,并研究氮化程度与催化性能之间的关系,不仅
[摘 要] 在高校的新闻写作教学中,应用传统的教学模式已经不能满足教学需求和培养人才的需求。在新闻写作教学中由于教学方法存在一定的单一性与滞后性,导致学生的写作能力不能得到有效的提升。有部分教师在教学过程中不能应用恰当的教学方法,从而对培养学生的写作能力造成消极的影响。   [关 键 词] 新闻写作;写作能力;培养   [中图分类号] G642 [文献标志码] A
摘 要: 纸媒公众平台正处于建设的初级阶段,和官方微博比较起来,公众平台的优势主要体现在哪些地方?其作用如何得到真正的发挥?这些都成了现阶段摆在相关工作人员面前急需解决的问题。基于此种情况,作者对纸媒微信平台的建设现状和未来发展趋势进行了深入的分析,并提出了意见。  关键词: 纸媒 微信平台 未来发展方向  近几年来,微信已经深入人们的生活,且其影响越来越大。微信的功能不仅体现在可以发布语音、视频