论文部分内容阅读
有机电致发光器件具有全固化主动发光、亮度高、视角宽、对比度高、超薄、功耗低、响应速度快以及柔性可弯曲折叠等优点,被视为继阴极射线管(cathode ray tube, CRT)显示器、液晶(liquid crystal display, LCD)显示器之后的“第三代”显示技术,可广泛应用于平板显示和固态照明等领域。材料是器件的物质基础,发光材料作为有机电致发光器件中最终承担发光功能的物质,对于器件的性能有着至关重要的影响。因此,设计并合成高效稳定的电致发光材料、研究材料结构与性能的关系,具有重要的理论与实际意义。为了实现全色显示,高效的蓝、绿、红三种基元色发光材料是必需的。相比绿光和红光材料的发展,具有色饱和、高固态荧光量子产率及良好物理和化学稳定性的蓝光材料,还有待进一步的提高。理想的蓝光材料应符合CIE坐标(0.14,0.08)。目前,深蓝光材料的报道相对少见,获得高效的蓝光OLEDs器件仍然存在很大的挑战。螺烯也称螺旋烃,是芳环彼此以邻位稠合的、具有螺旋结构的多环芳香化合物。其扭曲且非平面螺旋结构能够阻止密堆积相互作用,因此可以有效地降低激发态荧光淬灭的现象。此外,螺烯多稠环的几何构型可拓展分子的π共轭体系,从而能够平衡发光效率和载流子传输。因此,螺烯理论上是一类良好的发光材料。本论文合成了一种新颖的二氮杂螺烯化合物,并首次对其作为OLED器件中深蓝光客体发光材料进行深入研究。研究表明:通过光化学闭环反应,可高效地制得基于咔唑的二氮杂[7]螺烯(~10min,80.5%),即2,12-二己基-2,12-二氮杂[7]螺烯(1)。化合物1有很好的溶解性和良好的热稳定性。其玻璃化转变温度(Tg和分解温度(Td)分别高达203.0℃和372.1℃。量化计算结合晶体结构解析及光学性质表明螺烯非平面的几何构型使得1易于形成无定形的薄膜,从而有利于OLED器件性能的优化。1作为客体发光材料的OLED器件(器件结构如下:ITO/NPB (50nm)/CBP:5%1(30nm)/BCP (20nm)/Mg:Ag (100nm)/Ag (50nm))性能测试结果表明,器件发深蓝色荧光,CIE坐标为(0.15,0.10),最高亮度及最大发光效率分别为2365cd m-2和0.22cd A-1(0.091m W-1).材料结构与性质之间的相互关系对于分析材料结构、指导材料的设计和器件的制作都有着非常重要的意义。晶体学和晶体工程学无疑成为人们探究材料奥秘最强有力的手段之一。本论文过X射线衍射解析了所得化合物的晶体结构,结合理论计算研究了其结构与光学、电化学、热学等方面的关系,并对反-1,2-二(4-己基-4-二噻吩[3,2-b:2’,3’-d]吡咯)乙烯(b)高温相变过程进行了深入分析。通过溶剂缓慢挥发的方法,得到了两种新颖的基于咔唑螺烯的包合物晶体,(1)2·cyclo-hexane和(1)·(hexane)0.38,对其晶体结构与热学性质间相互关系分析可知客体溶剂分子被牢固地束缚在主体分子所形成的孔洞中,表明了目标分子1良好的主体包合性能和潜在的储气方面应用。