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含三苯基膦氧单元蒽核蓝色荧光材料的合成及其光电性能研究认领

作者：

陈廷鑫

学位授予单位：

华南理工大学

摘要：

有机发光二极管（organic light-emitting diodes,OLEDs）以其独特的性质,如质轻、自主发光、快速响应以及具有宽广视角,在平板与柔性显示等领域具有十分广阔的应用前景。与目前已经相对成熟的红色和绿色发光体相比,由于固有的宽带隙,高效稳定的蓝光材料仍然缺乏,尤其是低成本、结构简单的非掺杂蓝光OLED的开发迫在眉睫。蒽分子显示出蓝光发射特性,且刚性平面、大π共轭的构型使其拥有良好的载流子迁移率、较高的π-π*局域激发态强度和光致发光量子产率（Photoluminescence quantum yield,PLQY）。基于此,蒽核蓝色荧光材料受到了广泛关注。然而,平面的蒽分子易堆叠结晶,导致固态下的聚集猝灭和发射红移,因此通常需在其-9,-10号位进行修饰以破坏蒽的平面构型。三苯基膦氧（PO）基团是具有类四面体构型的刚性大体积单元,除了其显著的体积位阻效应能够促进无定形分子的形成外,作为强受体单元还能够在一定程度上增强蒽核蓝光材料的载流子迁移率。基于此,本论文开展的研究工作内容如下:（1）在第二章中研究了单、双PO单元修饰对蒽核蓝光分子的构型、光物理特性以及最终电致发光性能的影响。使用蒽核搭配萘、PO单元设计合成了两个新型的D-π-A蓝色荧光材料POPhAnNap、PO2PhAnNap。结果表明,双PO单元修饰使得PO2PhAnNap获得了更为扭曲的不对称结构、更优异的热稳定性和更深的最低未占据分子轨道（Lowest unoccupied molecular orbital,LUMO）能级。在基于POPhAnNap和PO2PhAnNap制备的OLED器件中,以POPhAnNap为发光层制备的非掺杂蓝光器件展现出色坐标为（0.16,0.08）的蓝光发射,而PO2PhAnNap器件则表现出更为优秀的电致发光效率。（2）在第三章中研究了具有不同拉电子能力的三苯基三嗪单元和苯并咪唑单元对双PO修饰蒽核材料光电性能的影响,使用蒽核搭配双PO单元和两个不同的受体,设计合成了两个新型的A-π-A蓝光多功能材料PO2PhAnTz和PO2PhAnBI。其中PO2PhAnBI具有更平衡的载流子迁移率,以其制备的无电子传输层非掺杂蓝光器件表现出3.0 V的低开启电压(Von),最大电流效率达到5.78 cd A-1,EQEmax达到5.74%,CIE坐标为（0.16,0.14）。本文利用三苯基膦氧单元修饰蒽分子,设计合成了一系列蓝色荧光材料,通过调节给受体单元获得不同分子构型、平衡载流子迁移率来调控分子的发光性能,为后续蒽核蓝光材料、苯膦氧单元的研究提供了一定的帮助。

摘要译文

关键词：

有机发光二极管; 三苯基膦氧单元; 蒽核蓝光材料; 非掺杂器件

学位年度：

2024

学位类型：

硕士

学科专业：

材料工程（专业学位）

导师：

应磊何锐锋

中图分类号：

TN383.1;TQ422[光化学物质]

学科分类号：

081702[化学工艺]

D O I：

10.27151/d.cnki.ghnlu.2024.003939