一种基于咔唑的新型磷光主体材料的合成及光电性能

设计并合成了一种基于咔唑的新型的磷光主体材料, 即9-(6-(9-咔唑基)己基)咔唑(hCP), 对其结构及性能进行了表征. 研究结果表明: hCP分子中两个咔唑与烷基链是非共平面的, 由于长烷基链的缠绕, 因而具有较高的三线态能级(3.01 eV)和较高的玻璃化温度(93℃); 以hCP为主体材料, 与绿光磷光染料三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)₃)掺杂作为发光层, 制备了磷光电致发光器件, 其器件的最大电流效率为15.1 cd·A^-1, 相对于4,4'-N,N'-二咔唑基联苯(CBP)为主体材料的参考器件, 显著提高了34.8%.     

聚合物掺杂的高亮度磷光有机电致发光器件

采用新型贵金属铱的配合物(pbi)2Ir(acac)作为客体磷光发光材料, 分别以4%和5%(w)的浓度掺杂于聚合物主体材料poly(N-vinylcarbazole) (PVK)中, 利用旋涂工艺制备了结构为indium-tin oxide (ITO)/PVK:(pbi)2Ir(acac)/2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)/Mg:Ag的有机电致发光器件, 对磷光材料(pbi)2Ir(acac)的紫外-可见吸收光谱﹑光致发光光谱以及聚合物掺杂的磷光器件的电致发光特性进行了研究. 结果表明, 两种掺杂浓度的器件均具有8 V左右的启亮电压, 器件在启亮后的最大流明效率分别为1.53和1.31 lm·W-1, 最大亮度分别为11210和9174 cd·m-2; 同时, 器件的电致发光光谱与色坐标均不随偏置电压和客体掺杂浓度的变化而改变, 具有稳定的色纯度. 分析了主体材料PVK到磷光客体(pbi)2Ir(acac)的能量转移机制, 并探讨了随着器件电流密度和客体掺杂浓度的逐渐增加, 器件流明效率的变化趋势.     

磷光客体三重态能级对基于PVK主体的电致发光器件的影响

将磷光客体掺入PVK:PBD主体材料中是获得高效率磷光电致发光器件 (PhPLED)的有效途径.然而,分别掺杂Ir(pppy)₃、Ir(F-pppy)₃和Ir(F₂-pppy)₃三种磷光客体的PhPLED器件性能件却显著不同.我们分别模拟主-客体间能量转移和客体直接捕获电子空穴对两种机制,研究了三种客体材料的磷光发射及其衰减过程.研究表明:平衡的载流子注入和客体高效率的载流子捕获是实现Ir-配合物掺杂的PhPLED器件性能优良的主要机制,PVK较低的三重态能级使其无法成为蓝光磷光电致发光器件的主体,在PVK中掺入PBD的方法,则进一步降低了主体材料的三重态能级,这是蓝光磷光电致发光器件运行效率较低的主要原因.本文的研究结果可为高分子磷光电致发光器件的制备技术和新型磷光主体的设计提供参考.     

小分子蓝色磷光主体材料

有机电致发光器件是有机光电子领域的研究热点,在平板显示和固体照明领域有着广阔的应用前景.目前,由于器件效率和稳定性的问题,蓝色磷光器件是有机电致发光器件的瓶颈,而蓝色磷光主体材料的选择是影响蓝色磷光器件性能的关键因素.综述了小分子蓝色磷光主体材料的最新研究进展,重点介绍了各类小分子蓝色磷光主体材料的设计思想、器件性能.包括空穴传输性主体材料、含硅主体材料、电子传输性主体材料、双极主体材料和可湿法加工的蓝色磷光小分子主体材料的结构、特点及相应器件性能.最后对小分子蓝色磷光主体材料的发展方向进行了展望.     

掺杂发光有机电致磷光器件工作原理及主体材料

本文总结了基于掺杂发光的有机电致磷光器件(PhOLED)中磷光材料被激发的途径及机理,并指出不同主体材料对器件性能的不同影响.全面介绍了小分子主体材料研究的新进展及它们在PhOLEDs器件中的运用.比较和讨论了基于各种不同性质主体材料的器件性能,指出主体材料选择策略.同时讨论了各类主体材料的分子结构、热稳定性、三线态能级、载流子迁移率及HOMO/LUMO能级之间的关系,揭示了上述特性对器件性能影响.     

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.     

有机重金属配合物磷光材料的合成与性能研究

磷光材料因能同时利用单重态激子和三重态激子的发光而在近期有机发光二极管(OLED)器件的研究中大受青睐.Forrest和Thompson两个研究小组合作,先后合成了一系列以2-苯基吡啶及其衍生物或类似物为配体,β-二酮等为辅助配体的环金属化的铱(或铂)配合物[1,2],然后分别将其用作磷光染料掺杂于电荷传输主体材料作为有机电致发光器件中的发光层,极大地提高了器件的外量子效率.     

小分子铱配合物及其电致发光

由于磷光金属配合物可以同时利用单线态和三线态激子发光,使有机电致发光器件的理论内量子效率达到100%,突破了25%的极限。因而以磷光金属配合物为发光材料制成的器件备受关注。在这些金属配合物中,铱配合物由于具有较强的发光特性、发光波长可调性、较好的热稳定性和电化学稳定性以及能够形成便于蒸镀的中性分子,而成为最有应用潜力的电致磷光材料。本文综述了近几年铱配合物磷光材料在分子设计与合成方法、发光机理及器件构筑等方面的研究进展。特别介绍与讨论了磷光铱配合物的两种发光机理,即基于同配体铱配合物或异配体铱配合物的主配体到中心金属离子的电荷转移三线态(³MLCT)发射和基于异配体铱配合物的辅助配体三线态(³LC)发射。根据反应条件的差异,归纳总结了合成铱配合物常用的4种方法以及合成fac式和mer式的铱配合物的方法。还根据材料的发光颜色及其电致发光的不同,对磷光铱配合物材料进行了分类与讨论。此外,简要介绍了用于器件制作的主体材料。最后,展望了金属有机配合物电致磷光材料的发展前景,并提出了今后磷光材料的发展方向。     

具有电子传输特性的Be金属配合物作为磷光主体材料的电致发光性能

采用具有优良电子传输特性的铍金属配合物二合铍(Ⅱ)(Bempp)作为磷光客体材料二(2-苯基吡啶)(N,N'-二异丙基苯甲脒)合铱(Ⅲ)(PPP)的主体材料制备磷光电致发光器件. 与经典的空穴传输型主体材料4,4'-二(N-咔唑)联苯(CBP)相比, Bempp更有利于空穴、 电子的注入及传输的平衡, 与PPP间存在更高效的能量转移. 该器件的各项性能指标, 包括最大效率和流明效率(63.1 cd/A和54.0 lm/W), 均明显高于采用CBP作为主体材料的磷光器件.     

卤代萘酐的环糊精诱导室温磷光研究

1 引言。近年来,关于β-环糊精(β-CD)保护下多环芳烃的室温磷光性质已有许多报道,但关于含杂原子的芳环化合物的室温磷光研究较少。从两环芳烃的萘系化合物到多环芳芴和苊等,发光化合物大多为碳环芳烃。卤代1,8-萘酐是重要的有机合成中间体,用作合成DNA光切断剂,抗肿瘤药物、发光材料和荧光分子探针。关于此类物质的室温磷光现象尚未见报道。本实验以Na2SO3为除氧剂,环己烷为空间和匹配作用的第三组分,β-CD为保护性介质,在无外重原子存在下,研究了4-卤代-1,8-萘酐室温磷光发射条件。     

基于香豆素衍生物的新型绿色/红色磷光有机电致发光主体材料的设计、合成及性能表征

设计并合成了一种新型的香豆素衍生物,3,3-’(1,3-苯基)双(7-乙氧基-4-甲基香豆素)(mEMCB),并系统地对该香豆素衍生物进行了结构表征、光物理性能、热物理性能及电化学性能的研究.mEMCB具有较高的三重态能级(2.42eV),可敏化绿色、红色磷光掺杂材料.同时,mEMCB还具有较好的热稳定性(T_g:79.72℃,T_d:361.49℃),其T_g明显高于目前广泛使用的磷光主体材料CBP.研究结果表明,mEMCB是一个潜在的可以用于绿色和红色磷光有机电致发光器件的主体材料.     

基于新型螺氧杂蒽主体的高效蓝色磷光有机发光二极管（英文）

我们以钯为催化剂、通过一步交联耦合反应合成了一系列以螺[芴-9,9′-氧杂蒽](SFX)为基本构建单元的新型主体材料,这些材料具有较高的三线态能级和产率,可用作蓝色磷光材料的主体。接着,以这些材料和空穴传输型材料TAPC作为双主体、以FIrpic为发光客体,制作了蓝色磷光有机发光器件(PHOLED)。SFX主体材料可以向FIrpic提供有效的能量转移,而TAPC可以提高发光层的空穴迁移率、同时降低器件工作电压,因此我们制备的蓝色发光器件具有良好的性能。其中,以TAPC:PF-SFX和TAPC:C8OPF-SFX为双主体的两个PHOLED,最大电流效率和亮度分别达到22.56、25.93 cd?A~(-1)和6421、6196 cd?m~(-2)。上述实验结果表明,只存在C、H、O时,SFX是构建高效蓝色磷光主体材料的有效结构单元。     

双极绿色磷光主体材料1-甲基-3-[4-(9-咔唑基)苯基]-4-苯基喹啉-2(1H)-酮的合成与性能研究

设计并合成了一种基于喹诺酮衍生物的双极绿色磷光主体材料1-甲基-3-[4-(9-咔唑基)苯基]-4-苯基喹啉-2(1 H)-酮.计算发现,化合物的HOMO轨道的电子云位于咔唑基团,LUMO轨道的电子云位于喹诺酮基团,是一种良好的双极材料.化合物的磷光发射峰为515 nm(2.41 eV),符合绿色磷光主体材料的基本要求(>2.4 eV).热失重和差热分析结果表明,该化合物具有较高的热稳定性,分解温度和玻璃化转变温度分别为312℃和105℃.研究结果表明:该新型化合物是一种潜在的具有双极特性的绿色磷光主体材料.     

蓝色有机电致磷光主体材料

有机电致发光(OLEDs)因其具有驱动电压低、主动发光、亮度高、视角宽、响应快、耐冲击与震动等特点,在平板显示与照明领域有着广阔的应用前景。磷光有机电致发光二极管(PhOLEDs)由于能够同时利用三重态和单重态激子,内量子效率从理论上可达到100%,从而克服了传统荧光OLEDs只利用单重态激子时效率25%的限制,在过去的几十年里受到业内人士的极大关注。但要实现三重态磷光,通常需要将重金属原子与主体材料进行掺杂,而重金属配合物的磷光寿命相对较长,容易引起浓度猝灭和三重态-三重态湮灭,所以需要找到合适的主体材料与重金属的磷光发射体进行掺杂来减少上述因素的影响从而得到高性能的电致磷光器件。本文综述了近年来国内外蓝色有机电致磷光主体材料的研究状况,并对空穴传输型、电子传输型和双极传输型的蓝色磷光主体材料按照官能团的不同进行了分类总结和评述,并对其光物理性质、热学性质、电化学性质及器件性能等作了详细归纳比较,最后展望了蓝色有机电致磷光主体材料的前景和发展趋势。     

高分子发光材料研究进展

高分子发光材料具有可溶液加工的特点,适于制备低成本、大面积发光器件,在平板显示和固体照明领域具有潜在的应用前景.近年来,高分子发光材料在发光机制、材料体系和器件性能等方面均取得了重要进展,各项性能得到了大幅度提升.本文从材料和器件角度,围绕高分子荧光材料、高分子磷光材料和高分子热活化延迟荧光材料的分子设计策略,总结和评述了高分子荧光材料的颜色调控和效率提升途径,高分子磷光材料的磷光掺杂剂、高分子主体、拓扑结构等因素对发光性能的影响规律,以及高分子热活化延迟荧光材料的设计原理和典型材料体系.同时,分析了高分子发光材料未来发展面临的机遇和挑战.     

以铱为内核的有机电致磷光材料

有机电致磷光材料可以同时利用单线态和三线态激子发光,具有发光效率高等优点,成为近年来研究的热点.本文综述了以铱为内核的有机电致磷光材料的研究进展、存在问题和研究趋势,并简要介绍了用于制作有机磷光器件的主体材料.     

含吡啶基团的双极主体材料的合成、性能与蓝光电致磷光器件研究

吡啶类衍生物具有较好的电子传输性能和较高的三线态能级,在有机电致发光中一般用来构建电子传输材料或主体材料中的电子传输单元.本文通过将吡啶的2,6位与三苯胺或N-苯基-咔唑的邻位连接设计合成了两个基于吡啶的双极主体材料DTPAPPy和DCzPPy.它们的三线态能级分别为2.64和2.70eV.以它们作为主体材料制备的基于Firpic的蓝光磷光器件最大电流效率分别为15.4和25.3cd/A.     

一种含咔唑基哒嗪的新型金属铱电致磷光材料的合成与性能研究

合成了一种新型的以咔唑基哒嗪为配体的环金属化铱配合物Ir(pcpd)2(acac)(其中pcpd=3-(9-苯基-3-咔唑基)-6-甲基哒嗪,acac为乙酰丙酮),并以其作为发光体,制备了有机电致发光器件.其中结构为ITO/HIL001/HTL001/CBP:Ir(pcpd)2acac(12.3%)/TPBi/AlQ/LiF/Al的器件最大发光亮度19656cd/m2,最大效率14cd/A,发光峰值580nm.器件表征结果显示该配合物具有强磷光发光特性.     

具有樟脑基衍生物作为立体位阻β-二酮的环金属铂配合物: 一种有效降低分子间π-π相互作用和Pt-Pt相互作用的新途径

合成了一类以立体位阻樟脑基衍生物作为辅助配体的环金属铂(II)配合物并对它们的化学结构、晶体结构和发光性质进行了表征. 这类新化合物的结构简式为: ppyPt(O^O), ppy表示主配体(2-苯基吡啶), O^O表示在樟脑基3位上具有不同乙酰取代基团的位阻β-二酮. 单晶结构研究表明, 虽然这些配合物同其他具有简单β-二酮(如乙酰丙酮等)的环金属铂(II)配合物一样具有正方形的平面构形, 同时配合物分子间也具有平面堆积模式, 但是, 由于配合物中的樟脑基团具有很大的空间位阻, 致使配合物的分子平面之间产生相互错动, 配合物分子中的芳香环基团不能产生有效的重叠, 所以这些配合物具有非常弱的π-π 相互作用. 分子平面的相互错动也使得金属铂之间产生很大的距离(Pt-Pt最短距离超过6 Å). 这些结果都表明在β-二酮中引入樟脑基团能够有效降低分子间π-π 相互作用和Pt-Pt 相互作用. 溶液发光光谱的研究表明, 除配合物2外, 这些化合物具有较高的磷光效率. 同时, 这些配合物的固体发光光谱具有结构发射特征, 最大发射波长仅比相应的溶液发光光谱相差几个纳米, 表明分子间没有激基复合物产生. 分子间非常弱的π-π 相互作用、有结构的固体发光性质和较高的磷光效率表明在掺杂磷光发光器件甚至在非掺磷光发光杂器件中, 这类磷光材料都具有潜在的应用价值.     

基于四齿配体的蓝光d8金属配合物及其OLED应用的研究进展

用于有机发光二极管(OLED)的红光和绿光磷光金属配合物材料在稳定性和发光效率方面均已达到了目前产业化应用的要求,而蓝光磷光配合物则在稳定性方面无法达到应用条件。高能量的激发态以及d-d态引起的配合物分解是造成蓝光磷光OLED器件稳定性差的原因之一。采用四齿配体开发d~8金属配合物是同时提升配合物发光效率和稳定性的途径之一,有望在蓝光磷光材料和器件应用方面取得突破。本文总结了基于四齿配体的蓝光铂(Ⅱ)和钯(Ⅱ)配合物的研究进展,通过探讨配体结构对配合物光物理性质和稳定性的影响,为继续开发具有应用前景的蓝光金属配合物材料提供了指导性方向。