喹啉螯合物在有機(jī)電致發(fā)光二極管中的應(yīng)用研究.pdf

1、有機(jī)電致發(fā)光二極管(OLED)是一種很有前途的、新型的平板顯示器,具有以下特點(diǎn):可以通過對(duì)有機(jī)物或高分子材料的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獲得從紅光到藍(lán)光的任何顏色的顯示；驅(qū)動(dòng)電壓低；發(fā)光亮度和發(fā)光效率高；發(fā)光視角寬、響應(yīng)速度快；超薄、重量輕、全固化的主動(dòng)發(fā)光；可制作在柔性襯底上,器件可彎曲。OLED器件主要由陽極氧化銦錫(ITO)玻璃、有機(jī)層材料和陰極低功函數(shù)金屬組成。為了改善金屬Al與有機(jī)層界面的性能,通常在Al與有機(jī)層之間加一層很薄的LiF界面層

2、或其他小分子材料,用以提高電子注入性能和器件穩(wěn)定性。小分子化合物雖然具有良好的成膜性、較高的載流子遷移率以及較好的熱穩(wěn)定性,但易發(fā)生重結(jié)晶,導(dǎo)致器件穩(wěn)定性下降,所以具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的金屬螯合物值得關(guān)注。本論文以8.羥基喹啉為母體,設(shè)計(jì)了一系列喹啉鈉螯合物,這類化合物的熱穩(wěn)定性優(yōu)良,不易結(jié)晶,在OLED器件中可以用作電子注入層材料。
　　 本研究首先合成了化合物2-甲?；?8-羥基喹啉,2-二苯甲基.喹啉,2,2'-(1,4-苯基)-

3、(2,1-二乙烯基)-雙喹啉-8-酚和2,2-乙烯基-雙喹啉-8-酚,分別以8-羥基喹啉,2-甲基-8-羥基喹啉,2-二苯甲基.喹啉,2,2’-(1,4-苯基)-(2,1-二乙烯基)-雙喹啉-8-酚和2,2-乙烯基-X2喹啉-8-酚這五個(gè)化合物為配體,制備喹啉螯合物。分別選用三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)和2-甲基-9,10-二(萘-2-基)蒽(MADN)為電子傳輸材料,制備了兩組多層OLED器件,分別考察了器件性能,研究結(jié)論如下：⑴

4、差示掃描量熱(DSC)和熱重分析(TGA)的結(jié)果表明,喹啉鈉螯合物的玻璃化溫度都在130℃以上,且不會(huì)結(jié)晶。熱分解溫度都在250℃以上,熱穩(wěn)定性良好,可以保證器件的穩(wěn)定性。⑵循環(huán)伏安(CV)測(cè)試和密度泛函理論(DFT)理論計(jì)算的結(jié)果表明,喹啉鈉螯合物的最高占有軌道(HOMO)和最低未占有軌道(LUMO)的能級(jí)值主要取決于配體8-羥基喹啉及其衍生物,金屬離子的貢獻(xiàn)幾乎可以忽視,而且LUMO的能級(jí)值都較低,都在-1.0eV左右,可以滿足電子

5、注入材料的要求。⑶器件測(cè)試結(jié)果表明,當(dāng)以Alq3為電子傳輸層時(shí),喹啉鈉螯合物可以取代常用的LiF作為電子注入層材料,并且同樣可以獲得很好的器件性能,發(fā)光效率都在10.5cd／A左右；而當(dāng)以MADN為電子傳輸層時(shí),共軛度小的喹啉鈉螯合物8-羥基喹啉鈉(Naq)和2-甲基-8-羥基喹啉鈉(NaMeq)比LiF表現(xiàn)出更好的器件性能,發(fā)光效率都達(dá)到了14.0cd／A左右,是基于LiF器件的兩倍,以Ph2Naq為電子注入層的器件發(fā)光效率最低,這是