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《南京邮电大学》 2016年
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基于苯基喹啉—咔唑衍生物为主配体的红光铱配合物的设计合成与光电性能研究

曹四振  
【摘要】:可溶液加工的铱配合物可以降低大面积全彩显示和照明设备的制造成本,因此越来越受到人们的关注。基于铱配合物的有机发光二极管(OLED)具有较高的效率,是由于铱配合物可以同时俘获单线态和三线态激子进行辐射跃迁进而使其内量子效率可达100%。苯基喹啉-咔唑(PQCz)可以形成给受体(D-A)结构,利于载流子传输。本文基于PQCz进行结构优化后作为主配体制备出了一系列的红光铱配合物,并系统研究了其光电性能。具体内容如下:(1)将醛基取代的苯基吡啶(ppy-CHO)引入到了以PQCz为主配体的铱配合物当中,得到了一种新型的红光铱配合物,并通过多种表征来研究醛基对其光电性能的影响。所得配合物具有较好的热稳定性并且可以通过溶液旋涂的方法制备OLEDs。值得一提的是醛基的引入可以有效地改善铱配合物的光电性能。由Ir-CHO掺杂的红光OLED的发光效率(LE)和外量子效率(EQE)分别为14.3 cd/A和8.4%,这明显高于Ir-OH和Ir-PQCz的发光效率。另外,WOLEDs也表现出了同样的规律。综合这些数据,研究醛基的引入对发光性能的影响可以提供一种制备高效磷光铱配合物的新方法。(2)通过开环易位聚合而制得新型的可印刷红色磷光聚合物Ir-P,且其侧链上连有红光铱配合物。光物理以及电致发光表征发现Ir-P中虽然存在聚合物内生色团间的相互作用,但不足以淬灭PL。我们在柔性基底上成功打印出了高分辨率的校徽图案,即便是在弯曲的情况下图案仍可在紫外灯下均匀地发光。从电致发光(EL)表征中可以发现聚合作用在一定程度上可以降低器件的启亮电压以及得到更纯的红光发射。(3)设计并合成了一系列芴基星形红光铱配合物Ir-x F,并表征了热力学、光物理、电化学以及电致发光性质,研究发现这些材料均具有较高的热稳定性,芴基位阻基团很好地抑制了分子间的相互作用,进而提高了Ir-0的Ф_(PL)。所有OLEDs均具有较低的启亮电压(2.8-4.6V)。在低掺杂浓度(6-8 wt%)时,所有OLEDs均具有十分接近且较好的器件性能(LE在20 cd/A左右),然而当超过10 wt%时,Ir-F和Ir-2F的器件性能便与Ir-0拉开了差距。令人鼓舞的是,基于Ir-2F无掺杂的OLED仍具有相对较高的LE和EQE,分别为5.2 cd/A和3.1%。(4)设计并合成了以三苯胺(TPA)衍生物为臂的星形红光铱配合物Ir-D1,为了更好地研究TPA位阻基团的引入对Ir-0的性能影响,我们合成了Ir-D0作对比,同时表征了各配合物的热力学、光物理、电化学以及电致发光性质,研究发现TPA位阻基团很好地抑制了分子间的相互作用,进而提高了Ir-0的Ф_(PL)。所有OLEDs均具有非常低的启亮电压(2.5-2.8 V),各器件的LE在17.5-20.6 cd/A之间。
【学位授予单位】:南京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN383.1;O641.4

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