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。     

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。     

基于闭环二苯醚与磷氧基团的主体材料的合成及其在蓝色磷光有机发光二极管中的应用

本文通过多步有机反应制备了化合物9-苯基-9′-（4-二苯基氧化膦）苯基-氧杂蒽[diphenyl（4-（9-phenyl-9H-xanthen-9-yl）phenyl）phosphine oxide,DPPO],低温磷光发射光谱测试表明该化合物具有高的三线态能级（2.88eV）,它可以作为天蓝色磷光发光材料双（4,6-二氟苯基吡啶-N,C2）吡啶甲酰合铱[bis（3,5-difluoro-2-（2-pyridyl）phenyl-（2-carboxypyridyl）iridium（Ⅲ）,FIrpic,ET=2.62eV]的主体材料.将主体材料DPPO用于蓝色磷光有机发光二极管中,该器件在100cd/m2的亮度下,电流效率和流明效率分别达到30.6cd/A和19.2lm/W,最大外量子效率达到13.6%.     

蓝色磷光有机发光材料

有机发光二极管在信息显示和固体照明领域具有广阔的应用前景,二十多年来得到了广泛关注,取得了很大进展。但显示和照明必需的蓝色发光材料,特别是蓝色磷光材料是目前有机发光材料研究领域的瓶颈,其稳定性和效率亟待提高。本文总结了近年来蓝色磷光有机发光材料的研究进展,系统介绍了蓝色磷光染料和主体材料这两大类材料的分子设计思想和发展动态,以及它们在有机发光二极管中的应用,并对蓝色磷光有机发光材料未来的研究方向进行了展望。     

高效蓝光有机电致磷光主体材料的研究进展

磷光有机发光二极管(PHOLEDs)相对于传统的荧光有机电致发光具有更高的量子效率, 在平板显示和固态照明方面有极大的应用前景. 本工作将近几年来外量子效率高于20%的蓝光PHOLEDs中小分子主体材料进行总结, 并按空穴传输型、电子传输型和双极传输型主体材料分类, 重点介绍这些材料的分子结构、三线态能级、HOMO/LUMO能级、热稳定性、形态稳定性以及作为蓝光PHOLEDs主体材料的器件性能, 以期对主体材料的研究及OLED产业化提供参考价值.     

三嗪类双极性蓝色磷光主体材料的合成及性能

设计合成了一种基于三嗪类的新型双极性蓝色磷光主体材料[4-(4,6-二-α-萘氧基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基]9-咔唑(NOTPC),并对其结构进行了表征。通过紫外-可见(UV-Vis)吸收、荧光、低温磷光、循环伏安法、热重分析(TGA)、差热分析(DSC)和密度泛函理论(DFT)对其性能及结构进行了研究。结果表明,NOTPC在CH₂Cl₂稀溶液中的吸收峰位于341和374 nm;发射峰位于478 nm;NOTPC的低温(77 K)磷光光谱的第一发射峰位于442 nm,其三线态能级为2.80 eV,与蓝色磷光材料FIrpic(2.62 eV)的能级相匹配;NOTPC的HOMO主要分布在苯基咔唑单元,而LUMO主要定域在三嗪环上。其HOMO能级为-5.40 eV,与阳极ITO的功函(-4.5~-5.0 eV)相匹配,LUMO能级为-2.32 eV,接近于电子传输材料PBD(-2.82 eV),NOTPC表现出双极传导性能, 且热稳定性良好。     

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.     

一种苯并咪唑类双极性蓝色磷光主体材料的合成及性能

设计合成了一种基于苯并咪唑的新型双极性蓝色磷光主体材料1-苯基-2-[4-(N-咔唑基)苯基]苯并咪唑(PCPB),并对其结构进行了表征。通过紫外-可见、荧光、低温磷光光谱以及循环伏安法、热重分析、差热分析和密度泛函理论对其性能及结构进行了研究。结果表明,PCPB在CH2Cl2稀溶液中的吸收峰位于296和368 nm,发射峰位于401nm,属于深蓝色荧光;PCPB的低温(77K)磷光光谱的第一吸收峰位于452nm,其三线态能级为2.74e V,与蓝色磷光材料FIrpic(2.62e V)的能级相匹配;PCPB的HOMO主要分布在苯基咔唑单元,而LUMO主要定域在苯并咪唑环上。其HOMO能级为-5.54e V,与阳极ITO的功函(-4.5~-5.0 e V)相匹配,LUMO能级为-2.68e V,接近于电子传输材料PBD(-2.82e V)。PCPB表现出双极传导性能,且热稳定性良好。     

荧光/磷光混合型白光有机发光二极管的研究

白光有机发光二极管（white organic light-emitting diodes,WOLEDs）在全色显示、固态照明以及背光源等领域有巨大的应用前景,其研究备受关注.其中,荧光/磷光混合型WOLEDs因兼具荧光材料的长寿命和磷光材料的高效率,被认为是目前最有希望实现照明应用的器件结构.荧光/磷光混合型WOLEDs最重要的问题是要解决荧光材料的单线态激子和磷光材料的三线态激子的协同发光.为了避免单线态激子和三线态激子的相互猝灭问题,必须设计有效的器件结构.本文以两种不同三线态能级的蓝光荧光材料为研究对象,介绍了不同高性能荧光/磷光混合型WOLEDs的结构设计与性能.研究表明,载流子传输平衡的高效结构设计和激子分布宽范围内的有效调控是实现高性能荧光/磷光混合型WOLEDs的关键.     

蓝色磷光材料Flrpic的发光特性

研究了掺杂浓度及热退火对磷光材料双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2’)吡啶甲酰合铱(Flrpic)发光性能的影响.不同掺杂浓度的薄膜及有机电致发光器件(OELDs)的发光颜色部随Flrpic浓度的增大由蓝色逐渐变化到黄绿色.纯Flrpic薄膜的吸收光谱和光致发光(PL)光谱在440-480 nm范围内有明显的光谱重叠,476 nm处的发光强度随Flrpic掺杂浓度增大而降低主要是由自吸收效应引起的.测量了不同激发密度下的光致发光光谱和不同掺杂浓度下的电致发光(EL)光谱,发现530 nm处的发光强度随激发强度或掺杂浓度的增大而增强,证实了530 nm处的发光是来源于Flrpic分子间的激基缔合物发光.通过比较热退火前后薄膜微观形貌及电致发光器件光谱的变化,进一步证实了热退火促进Flrpic分子聚集,增强了Flrpic分子间的辐射跃迁发光.通过调控Flrpic掺杂浓度和优化器件结构,并对器件进行热退火处理得到一系列发光颜色从蓝色逐渐变化到黄绿色的有机电致发光器件.