基于聚芳醚的双色白光聚合物的合成与光物理及电致发光性能

采用缩聚反应,通过将深蓝光荧光团(五联芴)和橙光荧光团(4-芴基-7-(4-二苯胺基-苯基)-2,1,3-苯并噻二唑)分别链接在聚芳醚的侧链上,合成了一种双色白光电致发光聚芳醚P1,接着将一种高效浅蓝光荧光团(2,7-二(9-乙基-咔唑乙烯基)芴)引入到了P1的侧链上,得到了聚芳醚P2和P3.系统研究了这些聚芳醚材料的溶解性、热稳定性、电化学性能、光物理性能和电致发光性能等.结果表明,所有聚芳醚都具有良好的溶解性与热稳定性;薄膜态时存在明显的由深蓝光荧光团到浅蓝光荧光团及橙光荧光团的能量转移;退火前后的薄膜光致发光光谱基本一致,表明具有优秀的光谱稳定性.基于这些聚芳醚的单层电致发光器件(ITO/PEDOT:PSS/高分子/Ca/Al),利用部分能量转移和电荷俘获作用,可以实现近白光发射.器件的最大电流效率可以达到7.96 cd/A,最大亮度为9950 cd/m2,色坐标为(0.33,0.44).     

单分散齐聚芴电致发光材料的合成及器件化

用Sonogash ira法合成了一系列含三键的齐聚芴,所有产物经核磁共振谱、质谱及元素分析表征确认.此类物质在溶液中及薄膜状态均发射出蓝紫或深蓝色荧光,荧光发射峰随聚合度增大依次红移.以这些物质为发光材料制作了相应的有机电致发光二极管(OLED),对器件的测试结果表明,所合成的齐聚芴具有优良的蓝色电致发光特性,其中OF3R4的最大发光亮度达到5 795 cd/m²,而OF3R6的最大外量子效率达到1.0%,其最大发光亮度为2 690 cd/m².     

一步法合成螺双芴及螺氧杂蒽衍生物及其在有机发光二极管中的应用：性能增强及相关的光学现象关

以芴为原料,以钯为催化剂一步合成了2-(9-苯基芴基)-9,9′螺二芴(PF-SBF)。以PF-SBF作为有机发光二极管的发光及主体材料(FIrpic为磷光客体)时,观察到了不同于PF-SBF及FIrpic发光的红光带。这分别源于PF-SBF分子间的聚集和发光层/传输层诱导的激基复合物。通过选择合适的空穴和电子传输层,有效抑制了激基复合物的发光。同时,PF-SBF和TAPC双主体的结构不仅实现了纯FIrpic和Ir(ppy)3蓝光和绿光,还大幅提升了器件性能。蓝光、绿光器件的最大电流效率和最大亮度分达到16.7、50.5 cd·A^-1和7857 cd·m^-2(11 V)、23390 cd·m^-2(8 V)。另外,除了PF-SBF,利用相似的合成方法,我们也合成了2-(9-苯基芴基)-9,9′螺芴氧杂蒽(PF-SFX),其较大的三线态能级(2.8 eV)较PF-SBF更适合做蓝光主体。以TAPC和PFSFX为双主体的器件最大电流效率提升到了22.6 cd·A^-1。所有实验结果均表明,PF-SBF和PF-SFX是构建高效绿光/蓝光磷光主体材料的有效结构单元。     

一种可旋涂的磷光铱(Ⅲ)配合物的合成及其在OLED器件中的性能

以1-(6-(9-咔唑基)己基)-2-苯基咪唑(Czhpi)为主配体,2-(5-(4-氟苯基)-1,3,4-三唑)吡啶(fpptz)为辅助配体,合成了一种溶解性好的可用于湿法旋涂制备有机电致发光器件的磷光铱(Ⅲ)配合物(Czhpi)2Ir(fpptz)。通过紫外-可见吸收光谱、发射光谱、低温磷光光谱及热重分析对其光物理性质和热稳定性进行了研究。将配合物(Czhpi)2Ir(fpptz)掺杂在1,3-二唑-9-基苯(mCP)中,作为发光层,经湿法旋涂制备了有机发光二极管器件。结果显示,该器件的最大电致发光谱峰位于523nm,最大电流效率约5.74cd·A-1,最大功率效率为2.88lm·W-1,色坐标显示在(0.31,0.41)附近。     

含螺环位阻铱(III)配合物的共轭结构调控及其电致发光性能研究

基于螺[芴-9,9'-氧杂蒽]的位阻结构,在其芴端连接苯并噻唑构成共轭扩展的环金属配体,并成功合成了相应的均配、面式构型铱（III）配合物fac-Ir（SFXbtz）₃.配合物的最强发射峰位于587 nm,在635 nm处伴有肩峰发射;其在溶液中的磷光寿命为316 ns,光致发光量子产率达到64.7%.以fac-Ir（SFXbtz）₃为发射材料,在高掺杂浓度下分别制备了橙光电致发光器件及与蓝光材料FIrpic（双（4,6-二氟苯基吡啶-N,C²）吡啶甲酰合铱）组合的二元白光器件.以CBP（4,4'-二（9-咔唑）联苯）为主体材料的橙光器件最高电流效率和功率效率为10.8 cd·A^-1和8.4 lm·W^-1,最大亮度为7217 cd·m^-2.二元白光器件最高电流效率和功率效率为11.6 cd·A^-1和8.0 lm·W^-1,最大亮度为8763 cd·m^-2,在3~9 V操作电压下CIE1931色坐标稳定.结果表明：协同利用螺环芳烃的共轭结构和位阻结构优势,是获得低成本、本征光电性质良好及可高浓度掺杂的磷光铱（III）配合物的便捷方法.     

基于联咔唑为骨架的双极主体材料的合成及其在有机电致发光器件中的应用

咔唑类衍生物具有良好的空穴传输性能和较高的三重态能级,在有机电致发光器件中一般用来构建空穴传输材料和主体材料。本文通过在联咔唑的3和6位引入具有电子传输能力的氰基,设计合成了一种以双咔唑二聚体为分子骨架的新型双极性有机电致发光主体材料6,6’-双氰基-9,9’-二苯基-3,3’-联咔唑（BCzDCN）,研究了其发光性能、热稳定性和电化学性质。低温磷光发射光谱测试表明BCzDCN的三重态能级高于传统的天蓝色磷光掺杂材料双（4,6-二氟苯基吡啶-N,C²’）吡啶甲酰合铱（FIrpic）。以BCzDCN为主体材料,FIrpic和双（4-苯并噻吩）[3,2-C]吡啶-N,C²’）乙酰丙酮合铱（PO-01）分别为蓝色和黄色磷光掺杂材料,制备了蓝色和白色有机磷光发光二极管器件。器件的最大电流效率分别达到34.6 cd/A和59.0 cd/A。并且在1000 cd/m²亮度下的效率滚降仅有4.1%和5.1%。     

一种可旋涂的磷光铱（Ⅲ）配合物的合成及其在OLED器件中的性能

以1-（6-（9-咔唑基）己基）-2-苯基咪唑（Czhpi）为主配体,2-（5-（4-氟苯基）-1,3,4-三唑）吡啶（fpptz）为辅助配体,合成了一种溶解性好的可用于湿法旋涂制备有机电致发光器件的磷光铱（Ⅲ）配合物（Czhpi）₂Ir（fpptz）。通过紫外-可见吸收光谱、发射光谱、低温磷光光谱及热重分析对其光物理性质和热稳定性进行了研究。将配合物（Czhpi）₂Ir（fpptz）掺杂在1,3-二唑-9-基苯（mCP）中,作为发光层,经湿法旋涂制备了有机发光二极管器件。结果显示,该器件的最大电致发光谱峰位于523 nm,最大电流效率约5.74 cd·A^-1,最大功率效率为2.88 lm·W^-1,色坐标显示在（0.31,0.41）附近。     

高效溶液法小分子磷光电致发光器件研究

以小分子化合物CDBP[4,4′-bis(carbazol-9-yl)-9,9-dimethyl-fluorene]为主体材料,Ir(pppy)3[tris(5-phenyl-10,10-dimethyl-4-aza-tricycloundeca-2,4,6-triene)Iridium(III)]为磷光客体材料,采用溶液法和真空蒸镀法相结合的制备工艺,制作了小分子磷光电致发光器件.研究表明,通过器件结构的优化,Ir(pppy)3(重量百分比为2)掺杂的多层绿光电致发光器件效率达22.0 cd/A,最大亮度达到26600 cd/m²,这一结果可与当今基于真空蒸镀的小分子或基于溶液法的高分子磷光电致发光器件性能相媲美.本工作为降低有机电致发光器件的成本,扩展溶液法有机电致发光器件制备工艺中材料的选择范围提供了实验依据.     

基于2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪和芴单元的激基缔合物主体材料的制备与应用（英文）

设计合成了三种基于2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪和芴单元的双极性主体材料FTRZ, p TFTRZ和mTFTRZ.分别研究了它们的热稳定性、光物理性能、电化学性质和电致发光器件性能与分子的拓扑结构之间的关系.FTRZ,p TFTRZ和mTFTRZ的热分解温度均在400℃以上,p TFTRZ和mTFTRZ的玻璃化转变温度分别是103和120℃.化合物FTRZ,p TFTRZ和mTFTRZ在甲苯溶液中的光学带隙分别为3.24,3.29和3.24eV,它们的三重态能级分别为3.04,3.11和3.05 eV.由于2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪平面间的π-π作用,化合物FTRZ, p TFTRZ和mTFTRZ在薄膜状态下形成激基缔合物,荧光发射光谱明显红移.最后研究了FTRZ, p TFTRZ和mTFTRZ作为客体发光分子2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈的主体材料在绿色热活化延迟荧光电致发光器件中的应用.以化合物FTRZ作为主体材料的绿色有机电致发光器件(OLED)表现出更好的电致发光性能,最大电流效率为6.7cd/A,最大外量子效率为2.07%,最大亮度为35718 cd/m~2,远优于以p TFTRZ和mTFTRZ作为主体材料的绿光器件.     

聚芴主链含D-A型萘并噻二唑和苯并硒二唑衍生物的红光高分子发光材料

设计合成了新型的含萘并噻二唑（NT）或苯并硒二唑（BS）电子受体单元的D-A型红光掺杂剂,将它们引入到聚芴(PFO)的主链,调节掺杂剂含量,合成了一系列具有“掺杂剂/主体”特性的红光高分子材料含萘并噻二唑衍生物的聚芴(PFR-xNT)和含苯并硒二唑衍生物的取芴(PFR-xBS)。 这些红光高分子的吸收光谱主要表现为聚芴主体的吸收,荧光光谱既有主体聚芴的蓝光峰,也有掺杂剂的红光峰,并且红光峰的相对强度随着掺杂剂含量的增加而增强。 与光致发光光谱不同,这些高分子的电致发光光谱主要表现为掺杂剂的红光发射,并在掺杂的摩尔分数达到1%时实现了主体聚芴向红光掺杂剂的完全能量转移。 其中PFR-10NT和PFR-10BS的单层器件(ITO/PEDOT:PSS/Polymer/Ca/Al)(PEDOT:聚3,4-乙烯二氧噻吩;PSS:聚苯乙烯磺酸)分别实现了电流效率1.61 cd/A,最大发射波长632 nm,CIE色坐标（0.63,0.35）以及电流效率1.10 cd/A,最大发射波长620 nm,CIE色坐标（0.63,0.36）的高效红光发射。     

基于激子和电致激基复合物双重发光的白光OLED

基于四苯基乙烯衍生物设计合成了两种蓝光材料TPE-4Br和TPE-3Br,并将其作为有机发光二极管(OLED)器件的发光层,研究发现其可与合适的邻层(空穴传输层/电子传输层)形成电致激基复合物。利用材料的本征激子发光及其电致激基复合物发光,可以得到理想的白光电致发光。将TPE-4Br和TPE-3Br掺杂于mCP中作为发光层,以TAPC和TmPyPB分别作为空穴传输层和电子传输层分别制备器件A和器件B,所得器件在操作电压为9 V时的色坐标分别为(0.32,0.33)和(0.31,0.34)。其中器件B的最大亮度和最大电流效率分别为364.66 cd?m~(-2)与0.79 cd?A~(-1)。     

3-[2-(8-羟基喹啉基)-乙烯基]-N-芳基咔唑及其金属配合物的合成和光电性能研究

设计合成了3-[2-(8-羟基喹啉基)-乙烯基]-N-对甲苯基咔唑(8)和3-[2-(8-羟基喹啉基)-乙烯基]-N-对甲氧苯基咔唑(9)及其金属锌配合物(10和11), 用UV-Vis, FTIR, ESI-MS, FAB-MS, ¹H NMR和元素分析确认了化合物的结构. 热重分析实验结果表明, 金属锌配合物(10和11)有很好的热稳定性, 这对真空蒸镀制电致发光器件是有益的. 金属锌配合物组装成有机单层发光器件的结构为ITO/Organ layer(50 nm)/Al(100 nm), 其荧光发射峰分别位于592和583 nm, 为稳定的黄色光. 这两个发光器件的最大亮度分别为489和402 cd/m², 最大电流效率分别为0.41和1.81 cd/A. 电致发光研究表明, 通过化学修饰8-羟基喹啉的2-位取代基可以改变这两个金属锌配合物的电致发光性能.     

Synthesis, photophysical and electrophosphorescent properties of fluorene-based platinum(II) complexes

A series of platinum(II) complexes bearing tridentate cyclometalated C^N^N (C^N^N=6-phenyl-2,2'-bipyridine and π-extended R-C^N^N=3-[6'-(naphthalen-2'-yl)pyridin-2'-yl]isoquinoline) ligands with fluorene units have been synthesised and their photophysical properties have been studied. The fluorene units are incorporated into the cyclometalated ligands by a Suzuki coupling reaction. An increase in the π-conjugation of the cyclometalated ligands confers favourable photophysical properties compared to the 6-phenyl-2,2'-bipyridine analogues. The fluorene-based platinum(II) complexes display vibronic-structured emission bands with λ(max)=558-601 nm, and high emission quantum yields up to 0.76 in degassed dichloromethane. Their emissions are tentatively assigned to excited states with mixed (3)IL/(3)MLCT parentage (IL=intraligand, MLCT=metal-to-ligand charge transfer). The crystal structures of these platinum(II) complexes reveal extensive Pt(II)···π and/or π-π interactions. The fluorene-based platinum(II) complexes are soluble in organic solvents, have high thermal stability with decomposition temperature >350 °C, and can be thermally vacuum-sublimed or solution-processed as phosphorescent dopants for the fabrication of organic light-emitting diodes (OLEDs). A monochromic OLED with 3d as dopant (2 wt%) fabricated by vacuum deposition gave a current efficiency of 14.7 cd A(-1) and maximum brightness of 27000 cd m(-2). A high current efficiency (9.2 cd A(-1)) has been achieved in a solution-processed OLED using complex 3f (5 wt%) doped in a PVK (poly(9-vinylcarbazole)) host.     

基于新型螺氧杂蒽主体的高效蓝色磷光有机发光二极管

We synthesized a series of novel spiro[fluorene-9, 9'-xanthene] (SFX)-based host materials via a one-step palladium-catalyzed cross-coupling reaction. These materials have high triple energy levels and high yield, and thus can be used as hosts for blue phosphors. Blue phosphorescent organic light-emitting devices (PHOLEDs) with a bis (3, 5-difluoro-2-(2-pyridyl) phenyl-(2-carboxypyri-dyl) iridium (Ⅲ) (FIrpic) emission were fabricated. Furthermore, we applied cohosts composed of one of the new synthesized materials and the hole transport material di-[4-(N, N-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexane (TAPC) to the blue PHOLEDs to successfully acquire efficient blue emissions. The SFX-based material provided efficient energy transfer while TAPC improved the mobility of the cohost as well as reduced the working voltage. Maximum current efficiencies of 22.56 and 25.93 cd·A^-1 and the maximum brightnesses of 6421 and 6196 cd·m^-2 were obtained for the PHOLEDs with TAPC: 2-(9-phenyl-fluoren-9-yl) spiro[fluorene-9, 9'-xanthene] (PF-SFX) and TAPC: 2-(9-(4-(octyloxy)-phenyl)-9H-fluoren-9-yl) spiro[fluorene-9, 9'-xanthene] (C8OPF-SFX) cohosts, respectively. The experimental results obtained for the four SFX-based host materials were enough to declare that SFX is an effective main unit that can be used to build efficient host materials for blue phosphors containing only C, H, and O basic elements.     

氧化石墨烯掺杂PEDOT:PSS作为空穴注入层对有机发光二极管发光性能的影响

研究了氧化石墨烯(GO)掺杂聚(3,4-亚乙二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸) (PEDOT:PSS)作为空穴注入层对有机发光二极管发光性能的影响. 在PEDOT:PSS水溶液中掺入GO, 经过湿法旋涂和退火成膜后, 不仅提高了空穴注入层的空穴注入能力和导电率, 透光率也得到了相应的提高, 从而使得有机发光二极管(OLED)器件的发光性能得到了提升. 通过优化GO掺杂量发现, 当GO掺杂量为0.8%(质量分数)时, 空穴注入层的透光率达到最大值(96.8%), 此时获得的OLED器件性能最佳, 其最大发光亮度和最大发光效率分别达到17939 cd·m^-2和3.74 cd·A^-1. 与PEDOT:PSS 作为空穴注入层的器件相比, 掺杂GO后器件的最大发光亮度和最大发光效率分别提高了46.6%和67.6%.     

基于N-乙基咔唑-2-乙烯基-8-羟基喹啉锌的黄绿色有机电致发光器件的性能

通过用一种既具有空穴传输特性又具有发光特性的新型荧光染料N-乙基咔唑-2-乙烯基-8-羟基喹啉锌((E)-2-(2-(9-ethyl-9H-carbazol-3-yl)vinyl) quinolato-zinc, CzHQZn)作为受主, 制备了结构为ITO/2T-NATA (30 nm)/CBP: 6%Ir(ppy)3:wCzHQZn(20 nm)/Alq3(50 nm)/LiF/Al(ITO: indium-tin oxide, 2T-NATA: 4,4',4'-{N,N-(2-naphthyl)-N-phenylamino}-triphenylamine, CBP: 4,4-N,N'-dicarbazole-biphenyl, Ir(ppy)3: factris (2-phenylpyridine) iridium, Alq3: tris(8-quinolinolato) aluminum; w 是CzHQZn 的质量分数)的黄绿色有机电致发光器件(OLEDs). 研究了掺杂体系在不同掺杂浓度(w=5%、10%、12%、15%)时的电致发光(EL)特性. 结果表明, CzHQZn 掺杂浓度为10%的器件在11 V 电压下实现了黄绿光发射, 色坐标为(0.4045, 0.5113), 最大发光亮度为16110 cd·m-2; 而在7 V电压下的最大发光效率为2.19 cd·A-1, 最大外量子效率为0.775%.     

Effects of Different Eelectron-withdrawing Moieties on the General Photoelectric Properties of Fluorene-based Dimers

Here, 9,9,9'-tris(4-butoxyphenyl)-9H-9'H-2,2'-difluorene(DF) was synthesized as a reference for compa-rison, and diphenyl sulfone and triphenylphosphine oxygen were introduced to the 9-position of fluorene through a C-H coupling reaction to produce two fluorene-based oligomers 9',9'-[sulfonylbis(4,1-phenylene)]bis[9,9,9'-tris-(4-butoxyphenyl)-9H,9'H-2,2'-bifluorene](DF)₂SO₂ and phenylbis(4-{9,9',9'-tris(4-butoxyphenyl)-9H,9'H-[2,2'-bif-luorene]-9-yl}phenyl)phosphine oxide[(DF)₂PO]. Solid powders of all the three compounds exhibit excellent thermal stability with thermal temperature at 5% mass loss of 375, 429 and 383℃ for (DF)₂SO₂, (DF)₂PO and DF. In addition, owing to the distorted molecular structure and weak electron-absorbing ability of the acceptor, (DF)₂SO₂ and (DF)₂PO do not have obvious intramolecular charge transfer characteristics, and exhibit stable localized 394 nm/375 nm fluorescence emission peaks in different polar solvents. The absolute luminescence quantum efficiencies of (DF)₂SO₂, (DF)₂PO and DF solid powders are 20.83%, 10.03% and 59.46%. Compound DF has the highest quantum yield as an electron donor. The chromaticity coordinates of the blue OLED devices based on DF and DF₂SO₂ fabricated by solution spin coating were (0.19, 0.10) and (0.19, 0.11), which were closest to the deep blue region, and the corresponding maximum external quantum efficiencies are 1.45% and 0.87%, respectively, which are higher than that of (DF)₂PO(0.25%) and consistent with the difference in the solid-state quantum efficiency between them.     

新型含萘基和二乙炔基高双折射液晶分子的合成及光电性能

通过多步Sonogashira偶联反应成功合成分子结构中含萘环的不对称二乙炔衍生物:4-(4-(4-(6-(己氧基)-2-萘基)-1-(1,3-丁二炔基))-3-乙烯基-苯乙炔基)-N,N-二甲基苯胺。 通过核磁共振和元素分析对其结构进行了表征,通过差式扫描量热分析(DSC)、偏光显微镜(POM)和阿贝折射仪研究了其液晶性和双折射特性;通过紫外-可见吸收光谱仪和荧光分光光度计测得其吸收-发射光谱。 测量发现该化合物具有热致型向列相液晶特性和很高的双折射值(Δn=0.47)。 化合物溶液荧光发射波长为470 nm,荧光量子产率高达97%。 应用旋转涂膜的方法制作的双层器件ITO/PEDOT/liquid crystal compound/Mg:Ag(10:1)/Ag(ITO:氧化铟锡,PEDOT:聚3,4-乙撑二氧噻吩),电致发光波长为503 nm,器件显示了较好的电致发光稳定性和二极管整流特性,启动电压较低(6.75 V),在14.75 V时达到最大亮度150 cd/m²。 该化合物有望作为一种潜在的液晶显示材料和电致发光材料。     

一种含载流子传输基的铱配合物:合成及深黄色电致磷光器件

合成了一种含有载流子传输基新的铱配合物(BPPBI)2Ir(ECTFBD)[HBPPBI:1-苯基-2-(4-联苯基)苯并咪唑,HECTFBD:1-(9-乙基-3-咔唑基)-4,4,4-三氟-1,3-丁二酮],其结构和组成经核磁共振氢谱和元素分析所证实。研究了这种铱配合物二氯甲烷溶液的光物理和电化学性质。制作了基于这种铱配合物的电致磷光器件。器件结构是ITO/MoO3(10 nm)/NPB(80 nm)/CBP:x%(BPPBI)2Ir(ECTFBD)(20 nm)/TPBi(45 nm)/LiF/Al[x%:质量百分比为4%和7%的掺杂浓度;NPB:N4,N4′-二(1-萘基)-N4,N4′-二苯基-4,4′-联苯二胺,CBP:4,4′-二(9-咔唑基)联苯,TPBi:1,3,5-三(2-(1-苯基)苯并咪唑基)苯]。这些器件显示出深黄色的发射。对于7%掺杂浓度器件,最大的电流效率和最大发光亮度分别是5.2 cd.A-1和8 690 cd.m-2。