【摘 要】
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有机发光二极管(organic light-emitting diodes,OLEDs)具有质轻、自发光、响应速度快、宽视角等优势,在平板与柔性显示等领域日益呈现出广阔的前景。研发高性能蓝光材料对于推动OLED器件的发展具有重要的意义。相对于传统荧光材料仅能利用25%单重态激子,三重态-三重态湮灭(triplet-triplet annihilation,TTA)型材料可充分利用三重态激子,内量子
【基金项目】
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广东省重点项目; 科技部; 国家自然科学基金委
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有机发光二极管(organic light-emitting diodes,OLEDs)具有质轻、自发光、响应速度快、宽视角等优势,在平板与柔性显示等领域日益呈现出广阔的前景。研发高性能蓝光材料对于推动OLED器件的发展具有重要的意义。相对于传统荧光材料仅能利用25%单重态激子,三重态-三重态湮灭(triplet-triplet annihilation,TTA)型材料可充分利用三重态激子,内量子效率可达62.5%,且其在器件中高电流密度下效率滚降较低,有利于制备高效率、高稳定性的蓝光器件。本论文以芘基、蒽基作为核心基团,合成制备了一系列蓝光材料,分别作为蓝光客体与主体材料,研究掺杂型蓝光OLED器件性能。此外将溶解性较佳的小分子蓝光材料应用在溶液加工器件中。本论文具体研究内容分为以下部分:1、以芘基为核,引入叔丁基取代的二苯胺基团修饰,合成制备了蓝光材料N,N,N′,N′-四(4-叔丁基苯基)芘-1,6-二胺(t-Bu-DPA)2Py,其为晶态化合物,熔点为386 ℃。以(t-Bu-DPA)2Py作为客体发光材料,搭配我们之前报道的TTA型“二蒽基苯基”深蓝光材料DAPPh、DAPPy、DAPBN为主体,制备掺杂型蓝光OLED器件。由于有效的TTA上转换过程和主客体间能量转移,器件(ITO/HATCN(10 nm)/TAPC(50 nm)/TCTA(5 nm)/EML(20 nm)/TmPyPB(40 nm)/LiF(1 nm)/Al)最大EQE分别为10.42%、7.87%、8.78%,CIE色坐标分别为(0.13,0.16)、(0.13,0.18)、(0.14,0.22),且器件的效率滚降很小。2、基于9-(1-萘基)蒽基,分别引入咔唑和三嗪基团修饰,合成制备了蓝光材料9-(4-(10-萘-1-基)蒽-9-基)苯基)-咔唑CPAN、3,6-二([1,1’-二苯基]-4-基)-9-(4-(10-(萘-1-基)蒽-9-基)苯基)-咔唑BPCPAN、2-(3-(10-(萘-1-基)蒽-9-基)苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪TRZ-m-AN,其中CPAN为晶态化合物,熔点为327 ℃;BPCPAN、TRZ-m-AN的玻璃化转变温度分别为209、153℃。优选BPCPAN、TRZ-m-AN作为主体材料,瞬态EL实验揭示其具备TTA特性,搭配(t-Bu-DPA)2Py制备掺杂型蓝光OLED器件。器件(ITO/HATCN(10 nm)/TAPC(50 nm)/TCTA(5 nm)/EML(20 nm)/TmPyPB(40 nm)/LiF(1 nm)/Al)最大EQE分别为8.13%、5.36%,CIE色坐标分别为(0.13,0.19)、(0.14,0.23)。3、将满足溶解度要求的主体材料DAPPh、DAPBN和蓝光客体(t-Bu-DPA)2Py应用在溶液加工法OLED器件中,还尝试了两种商业化主体材料HOST-1、HOST-2。主体材料DAPPh、DAPBN的器件最大EQE分别为4.10%、3.81%,CIE色坐标分别为(0.13,0.19)、(0.14,0.24),效率滚降均较小。主体材料HOST-1、HOST-2的器件最大EQE分别为4.28%、3.95%,CIE色坐标均为(0.13,0.22);并且两者具有较长的器件寿命,1000cd m–2起始亮度下t98寿命分别为194 h和310 h。
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