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螺吖啶类有机小分子发光材料的合成及性能研究认领

作者：

李宏

学位授予单位：

兰州交通大学

摘要：

OLED研究的起源可以追溯到80年代,OLED凭借其特有的特性,被视为新一代全彩平板显示器和未来节能照明光源最具竞争力的候选者之一。在制造平板显示器和固态光源时,为了保证器件的质量,通常需要使用多种发光材料。根据原色理论,通常使用三种发光材料来发出红（R）、绿（G）和蓝（B）的原色。然而,不同发光颜色的发光材料的性能会影响显示器的质量。深蓝光发光材料在效率、寿命、色质和载流子注入/传输等方面表现明显较差。因此,本论文旨在开发具有TADF特性的新型深蓝光有机发光小分子材料。具体研究内容如下:本论文的第一个体系,以具有TADF特性典型螺吖啶衍生物（SAF）为供体,以共轭程度不同的咪唑衍生物苯并咪唑（BI）和菲并咪唑（PI）为受体,设计合成了2种深蓝光的D-π-A型螺吖啶-咪唑衍生物（SAF-BI与SAF-PI）。首先利用1H NMR,13C NMR和HRMS等手段对该化合物进行结构测定,其次对这两类化合物进行热稳定性,光物理性质和电化学性质等方面的测试。并在此基础上,通过溶液加工法将这两种化合物制备了掺杂器件,将CBP作为主体与SAF-PI和SAF-BI混合作为发光层来优化器件结构,结构为ITO/PEDOT:PSS（30 nm）/CBP:SAF derivative（x wt%）(30 nm)/TPBi（35 nm）/Liq（2 nm）/Al（200 nm）。本论文的第二个体系,将具有TADF特性的经典供体SAF进行改性合成了新型供体SPCZ,并将其与与两种不同取代的萘酰亚胺类化合物相连接设计合成了2种D-π-A结构的有机发光小分子材料（SPCZ-t Bu NI和SPCZ-2Me NI）。分别对其光物理学性质、热物理性质和电化学性质进行了探讨,并对其进行了理论计算。化合物SPCZ-t Bu NI和SPCZ-2Me NI在甲苯溶液中的最大发射分别在470和371 nm处,两种化合物分别为天蓝光发射和近紫外发射。常温下测量了其甲苯溶液中的荧光量子产率,SPCZ-t Bu NI和SPCZ-2Me NI的量子产率分别为97.27%和9.33%,在固体纯膜中分别为45.56%和0.31%。并且经过TD-DFT理论模拟计算,两化合物的?EST分别为0.16 e V和0.26 e V,均具有实现TADF-OLED的潜力。本论文的第三个体系,用SPCZ作供体,不同取代的噁二唑衍生物作受体,合成了两种D-π-A结构的深蓝光有机发光小分子SPCZ-t Bu PBD与SPCZ-OMe PBD。对它们进行了理论计算,最后对它们的光学性能、热稳定性、电化学性能等进行测试与探讨。两种化合物SPCZ-t Bu PBD与SPCZ-OMe PBD的在299 nm处,甲苯溶液最大发射峰399 nm和398 nm处,固体薄膜中的最大发射峰420 nm和421 nm处。室温条件下,甲苯溶剂中的光致发光量子产率（Φ_f）均近乎100%。并且两化合物无论在溶液还是固体纯膜都表现为强烈的深蓝光发射,CIEy坐标均小于0.1。

摘要译文

关键词：

螺吖啶衍生物; 深蓝光; 新型螺吖啶供体; TADF

学位年度：

2023

学位类型：

硕士

学科专业：

化学

导师：

赵玉玲

中图分类号：

TQ422[光化学物质]

学科分类号：

081702[化学工艺]

D O I：

10.27205/d.cnki.gltec.2023.001747