新型芴類(lèi)小分子材料及其有機(jī)電致發(fā)光器件的研究.pdf

1、有機(jī)電致發(fā)光器件(Organiclight-emittingdiodes，OLEDs)，具有自發(fā)光、響應(yīng)快、全固態(tài)、制備工藝簡(jiǎn)單、高效率、寬視角、超薄、耐高低溫、柔性等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為最理想和最有潛力的下一代顯示技術(shù)。從目前有機(jī)材料的性能上看，高發(fā)光效率和穩(wěn)定化學(xué)性能的材料還比較少。在不同發(fā)光顏色的材料中，綠色材料性能最為優(yōu)異，紅色材料次之，而藍(lán)色材料效果相對(duì)最差，因此阻礙了全彩色器件和白光器件的產(chǎn)業(yè)化步伐。針對(duì)上述問(wèn)題，本論文對(duì)幾種空穴傳

2、輸材料、空穴阻擋材料的性能進(jìn)行研究，重點(diǎn)是對(duì)幾種新型芴類(lèi)小分子藍(lán)光材料及器件性能方面進(jìn)行系統(tǒng)的研究，具體包括： 1．對(duì)常規(guī)的雙層結(jié)構(gòu)(即空穴傳輸層(Holetransportinglayer，HTL)/發(fā)光層(Emittinglayer，EML))進(jìn)行發(fā)光層厚度優(yōu)化研究工作，并且采用常規(guī)材料和器件結(jié)構(gòu)作參考，考察幾種新型的空穴傳輸材料和硼類(lèi)空穴阻擋材料的性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，含有芴基團(tuán)的TPD衍生物的玻璃化溫度(Glass-trans

3、itiontemperature，Tg)比TPD材料高出近20℃，但空穴傳輸能力不如TPD材料；通過(guò)設(shè)計(jì)雙HTLs結(jié)構(gòu)(即TPF-OMe/TPD)，得到了高性能器件，在4.5V電壓下器件的最大流明效率達(dá)到1.06lm/W。另外，雙鍵結(jié)構(gòu)的DMBSB硼類(lèi)材料具有優(yōu)良的阻擋空穴能力，而三鍵結(jié)構(gòu)的DMBPA材料的空穴阻擋能力較弱。 2．利用星形結(jié)構(gòu)的芴類(lèi)小分子HKEthFLYPh材料與NPB、Alq3和Rubrene之間的F(o)rs

4、ter能量轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，制備了非摻雜結(jié)構(gòu)的白光OLEDs(WhiteOLEDs，WOLEDs)。其中，NPB/HKEthFLYPh/Alq3結(jié)構(gòu)的WOLED在15V電壓下，亮度達(dá)到8800cd/m2，在5.5V電壓下，具有最大流明效率1.0lm/W和最大電流效率1.8cd/A。引入Rubrene黃光染料，并通過(guò)調(diào)整器件結(jié)構(gòu)，得到了色坐標(biāo)位于(0.34，0.33)的白光器件。 3．針對(duì)當(dāng)前芴類(lèi)藍(lán)光材料的發(fā)光不穩(wěn)定性問(wèn)題，即長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)射現(xiàn)

5、象，以共軛結(jié)構(gòu)的芴類(lèi)小分子BFLBBFLYQ材料為探針，從有機(jī)薄膜的旋涂和真空蒸鍍兩種不同處理工藝上，利用紫外可見(jiàn)吸收光譜、熒光光譜(Photoluminescence，PL)、電致發(fā)光光譜(Electroluminescence，EL)和傅里葉紅外光譜(Fourier-transforminfrared，F(xiàn)TIR)對(duì)材料及器件性能進(jìn)行了系統(tǒng)性的考察。研究結(jié)果排除了激基締合物/聚集體是產(chǎn)生長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)射的原因，肯定了芴酮缺失是導(dǎo)致材料發(fā)光不

6、穩(wěn)定的主要因素。另外，觀察到了BFLBBFLYQ：TPD在氯仿溶液中的顯色現(xiàn)象，并且討論了BFLBBFLYQ：TPD混合薄膜的激基復(fù)合物(Exciplex)發(fā)光現(xiàn)象。 4．研究了幾種含有氟(Fluorine，F(xiàn))吸電子基團(tuán)的芴類(lèi)小分子材料的發(fā)光性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著材料中F取代基的引入和增多，材料的吸收光譜、PL光譜、EL光譜都發(fā)生紅移；器件的啟亮電壓降低；電流密度增大；發(fā)光亮度和效率得到提高。但材料與NPB之間形成了激基復(fù)合物發(fā)光

7、，通過(guò)在有機(jī)層界面處引入CBP材料，得到了來(lái)自芴類(lèi)材料的藍(lán)光發(fā)射，且具有很高的發(fā)光穩(wěn)定性。另外，基于激基復(fù)合物發(fā)光現(xiàn)象，制備了幾種發(fā)光顏色可調(diào)的器件以及色坐標(biāo)位于白光中心(0.33，0.33)附近的WOLEDs器件。 綜上所述，本工作解析了導(dǎo)致芴類(lèi)小分子材料發(fā)光不穩(wěn)定的主要原因和機(jī)理，并且發(fā)現(xiàn)通過(guò)在分子結(jié)構(gòu)中引入吸電子基團(tuán)可以增加芴類(lèi)小分子材料發(fā)光的穩(wěn)定性，這些工作為下一步開(kāi)發(fā)新型芴類(lèi)發(fā)光材料及其高穩(wěn)定性、高效率的OLED提供了