含芘和蒽的小分子蓝光材料的合成及其在有机电致发光器件中的应用

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yummyumi
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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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