位阻型芴基發(fā)光材料的設(shè)計、合成及其應(yīng)用.pdf

1、自Tang等首次報道了開創(chuàng)性的工作以來，有機(jī)發(fā)光二極管因其重量輕、視角廣、對比度高、原料來源廣及廉價、自主發(fā)光、大面積柔性顯示、響應(yīng)速度快等特點而被應(yīng)用在平板顯示和固體照明領(lǐng)域日益倍受關(guān)注。為了滿足全彩顯示的需要，以眾多熒光及磷光為客體材料的有機(jī)電致發(fā)光器件相繼被開發(fā)出來。磷光有機(jī)發(fā)光二極管由于存在重金屬旋軌耦合作用使得其內(nèi)量子效率在理論上達(dá)到100％而引起廣大科學(xué)工作者的巨大興趣。實現(xiàn)高效電致發(fā)光器件有兩個至關(guān)重要的因素：一個是開發(fā)高

2、效的磷光客體材料；另一個是制備適當(dāng)?shù)闹黧w材料。為此，本文設(shè)計合成了一系列基于9-羥基-9-(2-吡啶基)-芴和9,9'-螺-氧雜蒽衍生物的主客體發(fā)光材料并制備了相應(yīng)的電致發(fā)光器件。
　　1.9-羥基-9-(2-吡啶基)芴的傅-克反應(yīng)構(gòu)建主體發(fā)光材料的合成及光電性質(zhì)研究
　　9,9-二芳基芴因具有較大的三維空間位阻效應(yīng)而具有穩(wěn)定的無定形態(tài)及高的熱穩(wěn)定性，能夠有效抑制客體磷光材料在薄膜狀態(tài)下的濃度猝滅及三線態(tài)湮滅。另外，芴具有較

3、高的三線態(tài)能級(2.95 eV)，通過對其9-位修飾而能夠使其既具有良好的光電性能又因非共軛連接而具有較高的三線態(tài)能級?；谶@種思想，本文以9-羥基-9-(2-吡啶基)芴通過傅-克反應(yīng)，簡潔高效地制備了一系列9-羥基-9-(2-吡啶基)芴功能化的發(fā)光材料，并制備了紅綠藍(lán)三基色磷光PhOLEDs器件，其最大外量子效率分別為8.9％、11.1％和10.5％。研究結(jié)果表明9-吡啶基芴的引入能夠同時增加電子和空穴的注入，因而有望制備低壓高效磷光

4、器件。
　　2.喹啉/螺-9,9-氧雜蒽雙極性分子的合成及光電性質(zhì)研究
　　本文設(shè)計合成了以螺-9,9-氧雜蒽芴為核，引入多個喹啉單元構(gòu)筑一系列雙極性螺環(huán)化合物，其溶液的紫外吸收和熒光發(fā)射光譜不隨喹啉基團(tuán)個數(shù)及位置的變化而變化，但在固體薄膜狀態(tài)下均隨著喹啉基團(tuán)個數(shù)的增加而發(fā)生紅移。另外，螺環(huán)具有穩(wěn)定的無定形態(tài)、較高的熱穩(wěn)定性、較高的三線態(tài)能級以及良好的空穴傳輸性能，通過從外圍引入不同數(shù)量的吸電子喹啉基團(tuán)，以調(diào)節(jié)化合物的電子傳

5、輸能力，從而使得雙極性螺環(huán)化合物的空穴傳輸能力和電子傳輸能力相互平衡，以擴(kuò)大激子復(fù)合區(qū)域，使其在發(fā)光層中高效復(fù)合發(fā)光，因而有望制備高效發(fā)光器件。本文以喹啉/螺-9,9-氧雜蒽雙極性分子為主體分別制備了紅綠藍(lán)三基色磷光器件，其最大外量子效率分別為9.1％、6.3％和0.21％。
　　3.含Ir(III)的三維有機(jī)金屬螺環(huán)磷光材料的合成及光電性質(zhì)研究
　　本文設(shè)計合成了2-(2-吡啶基)-9,9-螺-氧雜蒽芴(PySFX)和9-

6、羥基-9-(2-吡啶基)芴(PyFOH)兩種不同的有機(jī)配體。構(gòu)筑了兩種不同螺環(huán)功能化的磷光銥(III)配合物、金屬螺環(huán)配合物(PySFX)2Ir(PyFO)和螺環(huán)功能化的配合物(PySFX)2Ir(acac)，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了核磁表征（氫譜和碳譜），對其分子軌道使用 TDDFT方法進(jìn)行密度泛函計算，從理論上研究了分子前線軌道與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。通過 TGA和DSC曲線對其熱穩(wěn)定性和形貌穩(wěn)定性進(jìn)行了表征和分析，考察螺環(huán)功能化對其熱穩(wěn)定性和玻

7、璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響，并對其光譜和電化學(xué)及性質(zhì)進(jìn)行了考察和分析，研究這兩種不同螺環(huán)有機(jī)金屬磷光材料的光學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)間的相互關(guān)系。
　　4.含鉑(II)的三維螺環(huán)材料的合成及光電性質(zhì)研究
　　本文將金屬螺環(huán)引入到鉑(II)配合物中有望能夠有效阻止分子間相互作用以制備高性能器件，大體積金屬螺環(huán)能夠有效控制Pt-Pt間相互作用，從而抑制二聚體發(fā)光。設(shè)計合成了螺-9,9'-氧雜蒽功能化的鉑(II)配合物，利用其螺環(huán)配體和金屬螺環(huán)的超分