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在显示设备中,显示技术是非常关键的部分,直接影响了人的感官和体验。由于有机电致发光二极管(OLEDs)比LCD显示技术具有自发光、广视角、低功耗、响应时间短等优势,被人们视为将来可以代替LCD的显示技术。相关产品已经逐步展开商业应用,在近年来颇有流行的趋势。经过多年来的发展,在各个光色区域都已经开发出稳定且高效的发光材料。目前为止,在商业产品中蓝光区域应用的是传统荧光材料,绿光和红光区域应用的是磷光材料。但传统荧光材料和磷光材料还存在一些令人不满意的方面。首先,传统荧光材料在电场激发下受限于自选统计规则,只能利用25%的单重态激子,因此器件的效率很难再有所突破。其次,磷光材料虽然能实现100%激子的利用率,但磷光材料本身多含有铱、铂等稀有贵金属,使OLEDs的制作成本和销售价格居高不下,不利于实现更低成本的OLEDs应用。因此,开发出高效稳定能代替二者的材料显得至关重要。热活化延迟荧光(TADF)材料,由于其三重态激子可以通过反系间窜越过程转变为单重态激子进行发光,理论上可以实现100%的激子利用率。同时材料本身不含铱、铂等稀有贵金属,因此成本相对低廉,具有非常大的商用前景,成为目前实现低成本高效OLEDs技术的热门候选。经过多年的发展,TADF材料的设计策略逐渐丰富和完善,但这类材料本身还是存在一些不足。通常,TADF材料大多被设计成高度扭曲的给体-受体结构,这样可以获得小的ΔEST。但同时会导致振子强度和荧光量子产率偏低,这对材料的发光是非常不利的。另外,基于扭曲的给受体结构的TADF材料可能存在分子刚性不足的问题,同样也会导致荧光量子产率偏低,而且还会使发光光谱的半峰宽变宽,影响色纯度。因此在这两个方面入手改善材料的性能是十分有意义的。本文的主要内容包含以下三个部分。1、在第2章中,我们通过将二米基硼与经典的电子受体三嗪和二苯砜基进行组合,合成了两个具有D-A-A结构的TADF材料,PX-TRZ-B和PX-SF-B。与常见的含有单一受体的TADF相似物相比,这种串联的双受体结构不但可以减小HOMO与LUMO轨道的重叠程度,达到减小ΔEST的目的,而且还能同时兼顾较高的荧光量子产率。由于材料具有非常小的ΔEST,可以使延迟组分的荧光寿命变得很短,这对降低器件的效率滚降有着重要的意义。基于PX-TRZ-B和PX-SF-B的器件具有较高的效率,最大外量子效率分别能达到19.2%和24.8%。值得一提的是基于两个材料的器件都具有非常低的效率滚降,在1000 cd m-2时外量子效率还能保持18.8%和24.3%,滚降比仅为2.1%和5.6%。这部分工作表明,利用硼原子的空轨道延展受体单元是开发高性能TADF材料的一种有效手段。2、在第3章中,我们基于第2章的工作。将第2章中与二米基硼组合的受体三嗪和二苯砜基调整成二苯甲酮,以谋求对材料的发光颜色的调控,使之可以向红光区域调节。在电子给体部分选用吩噁嗪和吩噻嗪,合成了两个具有D-A-A结构的TADF材料,PX-BP-B和PT-BP-B。因为本章中的分子设计策略同第2章类似,所以两个分子也同样兼顾了小的ΔEST和较高的荧光量子产率。基于PX-BP-B和PT-BP-B制作的器件具有较高的效率,最大外量子效率分别为21.6%和15.9%。由于基于PT-BP-B的器件的电致发光主峰位于572 nm左右,呈现橙红光发射,而且光谱的半峰宽较宽(123 nm),适合搭配一个蓝光材料制作白光器件。我们选用经典的蓝光材料FIrpic与其进行搭配,制作出高效且具有较高显色指数和色温的白光器件。白光器件的最大外量子效率为14.1%,显色指数和色温分别为74和4791 K。器件的CIE(0.31,0.31)非常接近美国国家电视标准委员(NTSC)的制定的白光标准(0.33,0.33)。3、在第四章中,我们将弱给体咔唑和羰基进行组合,构筑了刚性稠环的TADF受体。由于咔唑具有弱的给电子能力,可以对羰基的受体能力进行削弱,而且这种受体具有较强的刚性。我们将这种新颖的TADF受体与电子给体9,9-二苯基吖啶进行组合,合成了两个蓝光的TADF材料,DPAC-CzBP1和DPAC-CzBP2。由于分子的刚性受到限制,可以使材料具有较窄的发光光谱,两个分子在甲苯稀溶液(10-5 M)中的半峰宽仅为63 nm和60 nm。同时两个分子具有较高的荧光量子产率,在掺杂中的荧光量子产率分别为0.74和0.45。基于DPAC-CzBP1和DPAC-CzBP2的器件具有较高的效率,最大外量子效率分别为20.4%和10.7%。器件的电致发光光谱较窄,半峰宽分别为85 nm和75 nm。这部分工作表明构筑刚性的TADF受体是窄化发光光谱,提高色纯度的一种手段。