含三苯胺的V型和Y型电致发光材料的合成及性能研究

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有机电致发光材料全色动态显示中所需的蓝光材料,至今还没有得到很好的解决,三苯胺类化合物不但具有独特的光,电化学特性,而且其强的紫外-可见区域的吸收以及蓝色发光可以满足蓝色电致发光材料的要求。 本文以三苯胺为母体设计并通过Sandmeyer,Ullmann,Vilsme(?)haack,Witting等八步反应合成了十种含不同取代基的直线型三苯胺均二苯乙烯,V型双苯乙烯基三苯胺和Y型三苯乙烯基三苯胺电致发光材料,通过IR,MS,1H-NMR等手段确证了其结构,用紫外吸收光谱,荧光光谱,循环伏安法(CV)等手段研究了它们的光电性能,分析了它们的电化学行为,讨论了取代基对紫外吸收光谱,荧光发射光谱和电化学性质的影响。 目标化合物的紫外-可见最大吸收波长在378~422nm之间(e>104)。随溶剂极性的增大,紫外-可见吸收波长发生蓝移,荧光发射波长发生红移,荧光量子产率降低,在不同溶剂中受光激发时,含供电基团(如-N(CH32,-OCH3)的化合物则发出441~476nm的强烈蓝色荧光。氰基取代的化合物发出505~557nm的黄绿色荧光;Y型化合物的荧光量子效率和荧光强度都要比V型化合物的低,这可能是由于随发色团数目的增多,扭曲的TICT发光态消耗较多激发能造成的。激发光能量都在3.44eV左右,说明只要较低的驱动电压就可使其发光。 化合物都含有三苯胺结构单元,在电场作用下易失去电子,形成胺离子自由基,使其具有良好的空穴传输性能。含有供电基团(-OCH3)的化合物在电场作用下经历两个失单电子过程,形成两对氧化还原峰,而含有吸电基团(如 CN)的化合物则经历一个失单电子过程,形成一对氧化还原峰。 引入供电基团(如-N(CH32,-OCH3)后,分子氧化电位降低,HOMO能量升高,电离势降低,化合物的带隙(Eg)减小,;引入吸电基团(如-CN)后,氧化电位升高,LUMO能量降低,电子亲和势增加。 计算得到化合物的带隙值Eg(opt.)在2.51~2.82eV,电离势(PI)在5.41~5.82eV,电子亲和势(EA)在2.69~3.62 eV。数据表明化合物具有较宽的带隙,有望成为优良的空穴高效注入和传输的有机电致发光材料。
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