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随着现代科技的发展,有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)商业地位逐渐得到面板企业重视,特别是有机发光材料的研究逐渐成为了重点。在众多发光材料,芴基分子因具有蓝光发射、易于修饰、高的光致发光量子效率等优势被广泛用于发光器件的制备领域,针对芴基材料的研究现状,我们对芴基材料的设计以及如何实现高效率有机发光二极管进行了深入研究。以芴基的2,7位与9位构建相互垂直C(sp3)的连接模式所形成的空间位阻,可有效地抑制分子间的相互作用,从而提升材料的发光效率。空间位阻的引入能够改善热稳定性和形态稳定性、光致发光量子效率、水平偶极子取向、瞬态寿命等光物理性质也受到了影响。因此,芴基分子在改善器件发光性能方面扮演着重要的角色。为了实现高性能发光,激基复合物(Exciplex)常被用作器件的发光层,这是由于它们往往具有极小的ΔEST,易发生反系间窜越,从而能够高效利用单线态和三线态激子发光,即激基复合物延迟荧光过程(Exciplex-Thermally Activated Delayed Fluorescence,Exciplex-TADF)。然而,目前对含C(sp3)空间位阻的芴基受体材料的激基复合物型发光材料与器件的研究仍较少,相关的材料光电性质与受体材料结构之间的关系仍有待深入研究。因此,我们在课题组前期研究芴基受体材料光电性质的基础之上,开展了位阻功能化芴基受体材料合成与光电性质研究。具体工作如下:1、利用一锅法、格式反应、傅克反应、氰基化反应成功合成了单氰基的芴基光电受体材料2CNSFX,2CNPFCz,2CN。2CN材料相对于2CNSFX和2CNPFCz呈现光谱红移的特征。单氰基芴基受体材料2CNSFX,2CNPFCz,2CN与主体材料TAPC进行1:1共混掺杂后形成了激基复合物发射。将该激基复合物应用于有机电致发光器件中,进行了系列电致发光性质表征,电致发光光谱表明三峰发射形成白光,其中2CNPFCz-TAPC,2CN-TAPC的CIE坐标接近标准白光(0.33,0.33),2CNSFX,2CNPFCz,2CN最大电流效率和功率效率分别为6.22 cd A-1/6.51 lm W-1、16.80 cd A-1/18.85 lm W-1、15.15 cd A-1/16.99 lm W-1,最大外量子效率分别为3.25%、8.09%、6.83%。2、基于前期对单氰基位阻型芴基材料光电性质研究的研究,利用一锅法、格式反应、傅克反应、氰基化反应成功合成了双氰基的芴基光电受体材料DCNSFX、DCNPFCz、DCN、Tri CN、TCN。将这些受体材料分别与主体材料TAPC进行1:1共混掺杂形成薄膜,通过紫外吸收-荧光发射光谱和室温瞬态寿命等光物理表征,表明掺杂薄膜形成了激基复合物发射。OLED器件实验结果显示,基于受体材料DCN的激基复合物型器件的最高电流效率/功率效率、最大外量子效率分别为83.58 cd A-1/93.74 lm W-1/25.76%,该性能达到了目前Exciplex-TADF器件发光效率领域的先进水平。3、基于前期对双氰基的芴基受体材料光电性质研究,本章重点研究了DCNPFCz、DCN、Tri CN、TCN四种材料的发光性质,发现了压致变色发光性质。通过测试材料在不同极性溶剂中的光致发光光谱,四种分子均表现出随着溶剂极性增大,PL光谱发生红移,红移程度为150-200 nm不等。将四种材料的粉末进行研磨,比较研磨前后的发光颜色,发现仅DCNPFCz和DCN分子表现出了压致变色发光现象,该压致变色发光性质是可逆的。随后我们对材料表现出的压致变色发光的原因进行了探索。通过在含C(sp3)芴基单元上引入不同的空间位阻和氰基数量,探究了含芴基单元的C(sp3)的受体材料与经典主体材料掺杂形成的激基复合物的光电性质,借助量子化学计算的手段,分析了受体材料的空间位阻对激基复合物的光物理性质和器件电致发光性质的影响,为今后设计开发新型受体材料,制备高性能发光器件提供了材料基础。