可溶液加工有机蓝光荧光材料的合成及性能研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:alex851123
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本论文设计并制备了一系列可以溶液加工的有机蓝光发光材料,并研究它们的电致发光性能。1)首次合成了一系列以S,S-二氧-二苯并噻吩(SO)单元为受体和4-(9H-咔唑-9-基)胺(TCz)单元为给体的双极性发光材料,光致发光光谱表明这类化合物具有很强的分子内电荷转移态(ICT)。所有化合物的玻璃化转变温度(Tg)均高于110 ℃,表明化合物也有很好的热稳定性。基于器件结构:ITO/PEDOT:PSS(40 nm)/Emitter(80 nm)/CsF(1.5 nm)/Al(80 nm)的电致发光器件,M-3具有优异的电致发光性能,启亮电压为2.4V,器件的最大流明效率为5.6 cd A-1,最大亮度为16390 cd/m2,色坐标为(0.31,0.58)。2)通过物理掺杂的方法,将聚合物PFSO50掺杂到聚合物PFO里面,掺杂比例分别为0.1%,0.5%,1%,3%和5%,希望通过物理掺杂的方法,诱导聚芴(PFO)β-相。通过薄膜状态下的紫外-可见吸收光谱和光致发光光谱,我们发现共混物在薄膜状态下的紫外-可见吸收光谱,并未在437 nm处观察到β-相的特征吸收峰。在薄膜状态下的光致发光光谱中,同样未观察到共混物在436,462和497 nm处β-相的特征发射峰。所以通过将聚合物PFO-SO50按照0.1%,0.5%,1%,3%和5%的比例掺杂到聚合物PFO里面,并没有诱导产生聚芴(PFO)β-相。通过化学的方法,在聚芴(PFO)的侧链引入1%(mol)的芳香基团,制备了化合物PFO-SO和PFO-Cz。通过紫外-可见吸收,光致发光和XRD表明:在聚芴的侧链引入芳香基团,有利于诱导产生了聚芴(PFO)β-相。基于单层器件ITO/PEDOT:PSS(40 nm)/Emitter(80 nm)/CsF(1.5 nm)/Al(80 nm)的有机电致发光器件,聚合物PFO-SO具有最好的器件效率,最大流明效率为2.25 cd A-1,色坐标为(0.17,0.09)。3)制备了一系列基于萘并茚芴(NIF)单元的蓝光小分子发光材料,通过DFT计算可以得知,化合物BD1由于甲基位于氨基的邻位,所以使得二苯胺和萘环之间具有更大的二面角,化合物BD1的扭转增大,共轭受到破坏,所以具有更蓝的发射光谱。薄膜状态下,化合物的光致发光光谱依次为463,470,469和466 nm,进一步验证了DFT计算的结论。化合物BD1,BD2,BD3和BD4分解温度(Td,失重5%时的温度)均超过400 ℃,这表明目标化合物具有较好的热稳定性。采用掺杂发光层器件:ITO/MeO-TPD:F4-TCNQ(1500?,4%)/NPB(200?)/ADN:BD3(250?,x%)/Bebq2(250?)/Li F(10?)/Al,化合物BD3的最大流明效率为11.0 cd A-1,色坐标为(0.15,0.22),功率效率为9.2 lm/w。基于菲、茚芴和萘并茚芴的可溶液加工的蓝光聚合物PPF-F,PPF-IF和PPF-NF,器件结构为:ITO/PEDOT:PSS(40 nm)/Emitter(80 nm)/CsF(1.5 nm)/Al(80 nm),以聚合物PPF-F,PPF-IF和PPF-NF为发光层的电致发光器件,其中聚合物PPF-F的器件性能最优,最大流明效率为1.5 cd A-1,色坐标为(0.14,0.16),最大亮度为5765 cd/m2
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