新型溶液成膜空穴傳輸材料的合成、性能研究及其應(yīng)用.pdf

1、本文設(shè)計(jì)合成了系列以四苯基聯(lián)苯二胺、三苯胺和萘為核心，以雙鍵為橋基連接三苯胺和咔唑基團(tuán)的小分子空穴傳輸材料。利用紅外光譜、核磁共振譜、質(zhì)譜和X-射線單晶衍射對(duì)中間體和目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。目標(biāo)產(chǎn)物在常見的溶劑（四氫呋喃、氯苯、三氯甲烷等）中均有良好溶解性。
　　量子化學(xué)計(jì)算表明橋基雙鍵的引入擴(kuò)大了分子的共軛面積，三苯胺單元的“螺旋槳”狀的空間排布能有效抑制化合物的結(jié)晶，易于形成無定形態(tài)的固態(tài)薄膜。合成的小分子空穴傳輸材料在四氫

2、呋喃溶液中均有兩個(gè)吸收峰，分別處于290～310nm和350～450nm之間。固態(tài)薄膜表現(xiàn)出類似的吸收特征，但由于分子的聚集導(dǎo)致略微紅移；化合物的發(fā)射光譜覆蓋從藍(lán)光到綠光，熒光發(fā)射峰處于430～540nm的范圍內(nèi)；熒光壽命位于1.5～3.0ns之間，絕對(duì)熒光量子效率在60％～80%之間；光電子產(chǎn)率能譜表明化合物的HOMO軌道能級(jí)處于-4.90～-5.50eV之間，可作為合適的空穴注入和傳輸材料；熱性能測試表明，小分子材料均具有良好的熱穩(wěn)

3、定性，分解溫度在290～450℃之間，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在90～170℃之間。在1.0×105～2.0×105V cm-1的電場強(qiáng)度下，渡越時(shí)間法測試目標(biāo)產(chǎn)物空穴遷移率在1.0×10-5cm2 V-1s-1～9.0×10-4cm2 V-1s-1的范圍內(nèi)。
　　“濕法”應(yīng)用于全溶液法制備的柔性綠光OLED器件：ITO/HTM/P-PPV/Ba/Al，與PEDOT:PSS組裝的器件相比，目標(biāo)產(chǎn)物組裝的器件表現(xiàn)出更低的啟亮電壓（3.25V）

4、，更高的發(fā)光亮度（103690cd m-2），“效率滾降”得到有效抑制；“濕法”應(yīng)用于Alq3綠光器件：ITO/HTM/Alq3/LiF/Al，與TPD相比，目標(biāo)產(chǎn)物組裝的器件表現(xiàn)出更高的亮度（5144cd m-2），更小的工作電壓（8.16V）。作為綠色發(fā)光材料應(yīng)用簡單結(jié)構(gòu)的OLED器件：ITO/PEDOT/HT-EM/PFN/Al，在電極經(jīng)PEDOT:PSS和PFN修飾后，OLED器件表現(xiàn)出最小2.70V的啟亮電壓，最高2010cd

5、 m-2的發(fā)光亮度，且隨著工作電壓的升高，電致發(fā)光光譜的變化幾乎可以忽略不計(jì)，表明了器件穩(wěn)定的發(fā)光特性。
　　應(yīng)用于介孔結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦電池，與spiro-OMeTAD相比，目標(biāo)產(chǎn)物組裝的電池表現(xiàn)出更高的開路電壓（927.6mV），短路電流（17.37mA cm-2），填充因子（0.73）和光電轉(zhuǎn)換效率（11.06%）。摻雜鈷鹽后，在光電轉(zhuǎn)換效率上（11.62%）要略低于摻雜后的spiro-OMeTAD，但目標(biāo)產(chǎn)物組裝的電池在運(yùn)行60