高效红色热激活延迟荧光材料的设计、合成及其器件性能的研究

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:renalee9
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
有机发光二极管(OLED)作为创新显示技术,具有很高的溢价能力。OLED面板无需背光照明,已在电视/电脑屏幕、智能手机等显示市场展现出广阔的应用范围,同时还吸引了智能建筑、智能家居、智能交互等多个领域的兴趣。小米公司在2020年秋季发布了多款旗舰产品,而其中最让人眼前一亮的莫过于透明电视,这又将OLED推上了风口浪尖。这个新产品中应用了 LG Display提供的拥有将近百分之四十透明度的OLED面板,所有显示内容就像悬浮在空中,有着极其梦幻的观感效果。除此之外,这种透明显示屏幕也在地铁列车上扩展了应用,结合触摸操作系统,方便人机互动,给乘客带来更高级的乘车体验。据市场调查机构UBI Research研究提出,OLED面板总出货量在2020年达5.8亿块,增长幅度接近4%,OLED商业应用市场未来可期。红光发射的OLED在近年来的研究吸引了许多学者的兴趣。由于红光OLED可以在医疗健康、照明显示等方面显示出独特的应用,而红光OLED 比绿光和蓝光OLED发展更缓慢,在红光OLED的应用越来越为人们所需的情况下,加强对其的研究也显得极为紧要。本文的研究重点在于合成红色发射的热激活延迟荧光材料(TADF),突破现有技术的门槛,着力提高红色发射器件的发光性能,为红光OLED的实用领域拓展做好科研基础。1.以平面吸电子二苯并[a,c]吩嗪作为受体框架,两个三苯胺(TPA)作为给体,合成了三种新型TADF红光发射的分子W1、W2和W3,探究了两个TPA给体处于邻位和对位的分子发光性质差异。理论模拟分析了在受体另一端接上氰基取代基后给分子稳定性带来的积极影响,并制备了电致发光器件。结果表明,在W1和W3中,两个氰基取代基附加在二苯并[a,c]吩嗪上增强了电子接受强度,在紫外-可见吸收光谱和光致发光光谱中观察到相对于W2的显著红移;W3中两个TPA相对于W1更改为对位导致了 S1和T1之间能级差(ΔEST)增大,振子强度(f)减小。基于W1的OLED器件性能最优,10 wt%掺杂在CBP中显示出608 nm的橙红色发射,在低电流密度下最高外量子效率(EQE)可达24.97%,掺杂浓度升至15 wt%时发射红移至620 nm,EQE高达23.24%,表现出了良好的器件发光性能。2.合成了两种新型的TADF红色发射分子PT-TPA和PT-Az,基于前期工作基础将受体框架中的二苯并[a,c]吩嗪更换为二噻吩并吩嗪,且通过桥连的两个亚甲基增强了 PT-Az给体的刚性并与拥有相对柔性给体的PT-TPA进行比较。研究首次证明了给体柔性对TADF效率的积极影响,利用多种理论模拟计算深入分析PT-TPA拥有低能量损失和高辐射衰减率的原因,且优化后的基于PT-TPA器件的EQE最高可达29.7%(发射波长在632 nm),激基复合物中EQE最高为28.8%(发射波长在648 nm),在目前所报道的相似波段红色TADF器件中性能最优。这项工作给涉及给体灵活性的TADF分子设计思路带来了新的启发。
其他文献
钻爆法广泛应用于金属矿山开采、隧道掘进等岩石工程,柱状装药爆破因其效率高被普遍使用,研究柱状装药爆破下岩石的动态破裂行为对岩石工程爆破设计具有指导意义。然而由于岩石爆破超动态破裂过程中应变演化和裂纹扩展过程观测难度大,又因炸药自身危险性使用受到严格管控,室内精细实验无法进行,因此,对爆破过程中研究多采用数值模拟方法,物理实验方法较少。本文利用金属丝电爆炸技术来模拟柱状装药爆破,对爆炸载荷作用下水泥
学位
近年来,光驱动胶体马达在基础研究和应用探索方面吸引了越来越多的关注。一方面,光驱动胶体马达可以作为模型体系帮助我们更好地理解微尺度下的一些非平衡态物理现象。另一方面,其在传感,环境治理,生物医药等方面具有潜在的应用前景。然而,目前光驱动胶体马达的驱动机理还有不明确的地方,而且还无法实现在高盐溶液中的有效驱动,这些都限制了其实际应用。因此,本论文重点研究光驱动胶体马达的驱动机理,并在此基础上对其应用
学位
充填采矿法因其具有矿石回收率高、矿石损失贫化小以及能有效地控制采场地压等优点而在国内外金属矿山得到广泛应用。但由于充填料浆的泌水沉降原因引起充填体不能充分接顶,上覆岩层承受的自重荷载不能及时通过充填体向围岩转移,随着采充作业的进行,空区不接顶面积增加,上覆岩层将发生离层、冒落,加剧地表沉陷,严重威胁地下安全生产和地表构筑物的稳定性。通过向料浆中引入发泡剂制备膨胀充填料浆,硬化后形成的膨胀充填体可以
学位
学位
铂(Pt)基贵金属催化剂因其出色的氧还原反应(ORR)催化性能被广泛应用于燃料电池和金属-空气电池等新能源器件中。然而,Pt基催化剂面临成本高、稳定性低和抗毒化能力差等问题,限制了燃料电池和金属-空气电池等新能源器件的大规模应用。因此,开发高效的非贵金属ORR电催化剂,是实现燃料电池和金属-空气电池商业化应用的关键。本文以金属-有机框架(MOF)衍生的过渡金属-氮-碳催化剂为研究对象,采用原位表面
学位
随着可再生能源的持续发展,人们对能源存储设备的需求越来越高。锂离子电池凭借高理论能量密度、高效率和低自放电等优势,在便携式电子设备和新能源汽车等领域占据了主导地位。然而,有限的能量密度和较高的生产成本制约着锂离子电池的进一步应用与发展。为了解决动力汽车和大规模储能的供需矛盾,亟待开发低成本、高安全系数和高能量密度的“后锂离子电池技术”。在这类新型二次电池的研发过程中,电极材料的选择与优化发挥着举足
学位
智能传感网络的发展迫切需要大量独立工作的便携式自驱动传感器。摩擦纳米发电机(TENG)是一种将机械信号转化为电信号的新型能量转换器件,为构建自驱动传感器提供了新思路。基于TENG与传统传感器之间的阻抗匹配,实现了各种类型的自驱动传感,这种方案不仅提供可靠且稳定的传感信号,并且可以充分扩展传统传感器的应用场景。传感器作为负载和TENG串联,只有阻抗匹配时,传感器的电阻变化才能导致TENG负载输出的明
学位
可编程类原子纳米颗粒(programmable atom-like nanoparticle,PAN)由金属纳米颗粒与DNA组装而成,具有表面等离子体性质,同时被单链DNA编码器(single strand encoder,SSE)赋予了可编程性。PAN兼具优异的光学特性及可编程性,有望在生物传感、成像、治疗等领域实现广泛应用。表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman sca
学位
铅卤钙钛矿作为新兴的半导体材料,具有优异的光电性能,使其在太阳能电池、发光二极管、激光器以及探测器等领域有着非常广阔的应用前景。2016年,铅卤钙钛矿(MAPbI3)首次被报道应用于光催化析氢反应。因其高效的光电转化效率、出色的载流子迁移长度和速率、优异的光吸收能力以及可调的能带结构等优点,铅卤钙钛矿在光催化领域迅速引起了科学家们的广泛关注。目前,MAPbI3、MAPbBr3、CsPbBr3微米/
学位
随着可再生能源发电技术的快速发展,人们对大规模电能储存系统的需求日益增长。氧化还原液流电池(RFBs)因电池结构设计灵活、储能效率高、能量与功率解耦、循环寿命长等优势,被视为未来大规模储存电能的关键技术之一。与传统无机电极材料相比,有机电极材料具有良好的资源可持续性和可调控的电化学特性,但仍面临着在非惰性气体保护条件下化学稳定性差、充放电过程需惰性气体保护等挑战,限制了其实际应用。本文选择了氧化还
学位