可溶的双极性小分子电致发光材料的合成及表征

【摘要】：近年来，人们日益重视可溶液加工的有机小分子电致发光材料的研究。小分子材料具有比较明确的化学结构，重复性能好，易于纯化，而采用溶液加工的方法可以制备低成本、大面积器件。 双极性发光材料具有比较多的优点，一方面可以较好地促进发光器件中发光层中的电子空穴注入平衡，提高发光效率，减小器件效率的滚降；另一方面，由于发光材料兼具电子/空穴传输和发光的作用，可以简化器件结构。 本论文将可溶液加工的小分子设计策略与双极性的优异性能结合起来展开研究，分别在小分子材料的溶解性、热稳定性、电荷传输性能以及电致发光效率等方面做了考虑而设计了四个小分子材料。 第二章中，在提高材料的电子注入能力的前提下，我们用Suzuki偶联的方法合成了两个含有苯并噻二唑缺电子基团的可溶双极性小分子M1和M2，并通过引入氧杂螺芴来提高材料的热稳定性和成膜稳定性。同时，在M1和M2两端接上烷氧苯取代的树枝，来提高材料的溶解性能。TGA测试表明M1和M2的热分解温度均在400°C以上，DSC测得两个材料的玻璃化转变温度分别为211°C和178°C。在器件结构为ITO/PEDOT:PSS(40nm)/M1(45nm)/TPBI(30nm)/CsF(1.5nm)/Al(90nm)时，最大发光效率为11.04cd/A。 第三章中，小分子C1和C2均是以S,S-二氧-二苯并噻吩为吸电子基团来提高材料的电子注入以及传输性能，以三苯胺为供电子基团来提高材料的空穴传输性能。同时，在分子一端引入具有增溶效果的烷氧苯取代的苯基树枝。C1和C2的区别在于S,S-二氧-二苯并噻吩的链接方式不同。C1在S,S-二氧-二苯并噻吩的2,7-位链接其他单元，C2则在3,6-位接上其他单元。同时，我们对C1和C2的热稳定性、紫外-可见吸收、电化学以及电致发光等性能分别做了研究。其中，小分子C1制备的单层器件效率为2.92cd/A。小分子C2的双层器件(ITO/PEDOT:PSS/C2/TPBI/CsF/Al)的最大发光效率为3.3cd/A。材料结构的优化正在进一步探索当中。