具有聚集诱导发光特性的荧光材料的合成及性能研究

来源 :山西大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:peter_wan
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随着时代的不断发展,发光材料也得到了很大发展,然而,大多数发光材料的发光效率只有在溶液中才有较高水平。因此,通过调节分子的几何结构以及控制其堆积方式,可以增强荧光,具有聚集诱导发光(AIE)特性的化合物的出现可以很好的解决上述问题,在很大程度上弥补了传统光功能材料在聚集状态下不发光或发光较弱的不足。因此,聚集诱导发光材料受到了各界的关注并广泛应用于各个新兴领域。其中,四苯乙烯(TPE)及三苯乙烯(TrPE)类发光体是典型的AIE材料,它们及其衍生物的发光性能优良,其上的官能团又易于修饰,被越来越多地应用到发光性能优良、高效率、长寿命的OLEDs器件当中。基于前人及我们课题组的研究工作,一方面,我们以TPE为中心骨架,将两个咔唑基团引入到TPE,经过McMurry偶联制备了一种具有四苯基乙烯-咔唑共轭结构的新型有机化合物1,2-双(3,5-二(9H-咔唑-9-基)苯基)-1,2-二对甲苯乙烯(BDCPDT)。另一方面,我们在TrPE基团引入咔唑给体与腈基受体,合成具有良好发光性能的新化合物(E)-3-(3,5-二(9H-咔唑-9-基)苯基)-2-苯基-3-(对甲苯基)丙烯腈(DCPPTA)。并通过核磁共振鉴定中间产物及目标化合物。由于BDCPDT与DCPPTA均具有较大的刚性平面、较高的HOMO能级、优异的空穴传输能力和较高的电荷载流子迁移率,因此,在固态时,两种化合物都显示出高的发光效率。通过对目标产物进行理论计算,可以得到其立体结构及电子云分布,得到其HOMO、LUMO能级大小;并进一步对目标产物的光物理、电化学、电致发光性能进行系统地研究,结果表明目标产物是分别为深蓝色和天蓝色的聚集诱导发光材料。由目标产物作为发光层所制备的蓝光OLED器件也展示了较好的特性,其中BDCPDT所制备的器件A的CIE坐标为(0.16,0.12),发深蓝光,开启电压为4.79 V,最大亮度为860 cd m-2,最大电流效率为0.81 cd A-1;基于DCPPTA作为发光层制作了非掺杂OLED器件B和以不同比例(10%、20%、30%)掺杂在CBP主体中的器件C、器件D、器件E。其中非掺杂器件B的CIE坐标为(0.22,0.30),呈现天蓝光,其开启电压是4.0 V,最大亮度是506 cd m-2,最大电流效率为1.83 cd A-1。掺杂器件C、D、E的CIE坐标分别为(0.19,0.19),(0.21,0.24),(0.23,0.27),发出天蓝色的光,其开启电压分别为3.9、3.8、3.8 V,器件所能达到的最大亮度是:2850、3800、2940 cd m-2,最大电流效率分别为2.91、3.02、3.42 cd A-1
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