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电子传输材料在有机电致发光器件中起着举足轻重的作用,然而相对于高效的发光材料和空穴传输材料的研究,高性能的电子传输材料报道较少。针对电子传输材料研究中存在的问题,本论文选定了具有较高电子迁移率的芳基吡啶衍生物作为主体结构,设计并合成了一系列具有空穴阻挡能力的电子传输材料和新型的具有电子传输性能的绿光发光材料,并开展了OLED器件研究。具体结果如下:
1.设计并合成了两个多芳基取代吡啶衍生物--p-PPtNT和p-PPtNN,并对其热稳定性、光物理性质、电致发光性质进行了详细的研究。实验结果表明,p-PPtNT和p-PPtNN,具有较低的LUMO能级(低于3.5 eV)和HOMO能级(低于6.8 eV)。这类化合物具有较好的电子传输性能,空穴阻挡能力,应用于深蓝器件(ITO/NPB/ADN/ETL/Mg:Ag)中,取得了优异的性能。器件的电流效率均高于2.1 cd A-1,比以前报道过的以Alq3或是TPBI作为电子传输层的器件效率高70％以上。
2.在p-PPtNT和p-PPtNN的基础上,设计并合成了两组n型多芳基取代吡啶衍生物,即A组DPTNT,p-PPtNT,m-PPtNT和m-PmPNT；B组:CPPNN,p-PPtNN,m-PPtNN和m-PbPNN,并且根据分子结构的不同,对其性质进行了详细的研究和讨论。化合物具有良好的热稳定性,电子传输性能,空穴阻挡能力。基于这些电子传输材料的器件(ITO/NPB/ADN/ETL/Mg:Ag),其最大电流效率均高于2.1 cd A-1,且远高于基于现有的电子传输材料的类似器件的效率。器件的CIE坐标非常接近于NSTC组织对于蓝光的定义。
3.设计并合成了一种高效的具有电子传输性能的绿光发光材料(NPDPN),并且对它的化学性质、电致发光性质等进行了详细的研究。在器件ITO/NPB/NPDPN/LiF/Al中,NPDPN兼做发光层和电子传输层,此绿光器件的最大电流效率为6.3 cd A-1,最大功率效率为5.51m W-1。优化的器件ITO/2-TNATA/NPB/NPDPN/LiF/Al,其最大电流效率高达8.4 cd A-1。器件结果表明这是一类高效的具有电子传输性能的绿光发光材料。