基于1,5-雙氮雜咔唑基團新型有機電致發(fā)光材料的制備及性能研究.pdf

1、有機電致發(fā)光（OLED）具有輕薄、自發(fā)光、高對比度、易于大面積制作、可用于柔性和透明顯示與照明領(lǐng)域等優(yōu)點，被譽為“夢幻顯示”和下一代固態(tài)照明技術(shù)。過去的幾十年里，在科學家們付出了巨大的努力下，有機電致發(fā)光（OLED）技術(shù)獲得了巨大的進步。為了提升OLED的效率，在器件的設(shè)計和制備時通常采用主-客摻雜體系以避免三重態(tài)-三重態(tài)湮滅、濃度淬滅等不利因素；在OLED材料的設(shè)計與制備時則更加注重材料的熱穩(wěn)定性、載流子的雙極性傳輸性能等。本文以1,

2、5-雙氮雜咔唑基團為核心，進行高效率OLED材料設(shè)計，應(yīng)用于主-客摻雜體系的OLED器件中，系統(tǒng)的研究了其相關(guān)性能，具體內(nèi)容簡要概括如下：
　　第一章：首先簡述了有機電致發(fā)光器件的相關(guān)原理和基本概念、發(fā)展歷程以及目前國內(nèi)OLED技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程。隨后概述了氮雜咔唑基團在OLED材料應(yīng)用中的發(fā)展演變及存在的問題。最后簡要的闡述了本論文工作設(shè)計的基本思路與理論依據(jù)。
　　第二章：首次制備了1,5-雙氮雜咔唑基團，并通過調(diào)整橋聯(lián)基

3、團的共軛程度與取代位置，設(shè)計制備了四種可用于藍色磷光主體材料的化合物。低溫下測得的磷光發(fā)射結(jié)果表明，該系列主體化合物擁有2.85 eV的高三重態(tài)，足夠應(yīng)用于藍色磷光OLED器件中；電化學循環(huán)伏安法、DFT理論計算以及單載流子器件試驗結(jié)果表明1,5-雙氮雜咔唑基團能夠有效的調(diào)節(jié)能級結(jié)構(gòu)和電子傳輸能力。使用該系列主體化合物構(gòu)建的FIrpic藍光磷光器件，三組FIrpic藍光磷光器件中NCzBPhCz的器件效率最優(yōu)，最大外量子效率、最大電流效

4、率、最大功率效率，分別為24.0％、47.8 cd/A、45.6 lm/W。研究結(jié)果表明，由于引入了兩個 C=N雙鍵，1,5-雙氮雜咔唑基團具有一定的吸電子能力，能夠有效的調(diào)節(jié)能級結(jié)構(gòu)和電子傳輸性能，改善器件的效率；
　　第三章：本章通過引入N-苯基-3,3'-雙咔唑的大剛性基團，目的性的解決上一系列主體材料玻璃化溫度偏低的不足，進一步提升器件性能的穩(wěn)定性。以1,5-雙氮雜咔唑基團和N-苯基-3,3'-雙咔唑基團為中心，分別在苯環(huán)

5、的對位，吡啶基團的2,5位以及2,6位進行取代，制備了一系列的主體化合物。測試結(jié)果表明，主體化合物的熱分解溫度（Td）均高于420℃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）均高于140℃，相較于上一章化合物的熱穩(wěn)定性能有了顯著的提高。采用 FIrpic作為摻雜客體進行發(fā)光的藍光磷光器件，取得了20.2%的最大外量子效率，41.1 cd/A的最大電流效率，33.1 lm/W的最大功率效率。同時器件在亮度高達1000 cd/m2的情況下，外量子效率依然達到

6、了20.0%，效率滾降僅為1.0%。即便在10000 cd/m2的超高亮度下，16.8%外量子效率，不足20%效率滾降，依然具有十分優(yōu)秀的器件效率。由此證明實驗結(jié)果與分子設(shè)計理念十分吻合。
　　第四章：為了進一步擴展1,5-雙氮雜咔唑基團在 OLED材料中的應(yīng)用范圍，本章節(jié)引入了高熒光發(fā)射效率和熱穩(wěn)定性優(yōu)異的深藍光發(fā)射基團，菲并咪唑基團。同時，將1,5-雙氮雜咔唑基團分別在菲并咪唑基團的N1、C2苯環(huán)的對位進行取代，制備了系列的熒