● 摘要
多功能蓝光荧光材料由于其在有机电致发光二极管(OLED)中可以改善器件寿命、简化器件结构、降低生产成本而受到了广泛的关注。基于以上优点,本文设计合成了一系列多功能高效蓝光荧光材料,对其结构、性能以及在单发光层荧光磷光杂化白光OLED上的应用开展了研究,取得了以下突破性的进展。
1 设计并合成了一种由嘧啶和三苯胺结构单元组成的多功能主体材料TPMTPA。由于TPMTPA具有较高的三重态能级,它可以用来敏化绿光、黄光、橙光、红光和深红光磷光材料。基于TPMTPA的绿、黄、橙、红和深红磷光器件的最大外量子效率(EQE)分别是20.4%、17.6%、15.1%、15.3%和15.7%,这些结果说明TPMTPA是一种适用广泛的新型多功能主体材料。
2 设计并合成一系列具有三联吡啶和二苯胺结构的多功能高效蓝光荧光材料,分别是TPY22DPA、TPY33DPA和TPY44DPA。通过调整三联吡啶基团中取代吡啶环上氮原子的位置,可以相应调控这种材料的蓝光荧光发射波长、最高未占据分子轨道(LUMO)和载流子传输性能,且不影响其三重态能级。相应的器件结果表明三联吡啶/二苯胺衍生物不仅是非常出色的蓝光荧光材料,还是非常优异的红光磷光主体材料。
3 根据D-π-A的分子结构模型设计并合成了由三联吡啶和二苯胺构成的新型多功能蓝光荧光材料T3A。T3A表现出了高效的蓝光荧光发射、较高的三重态能级。基于T3A制备的单发光层三基色F-P WOLED器件表现出了16.9%的最大外量子效率,证明了基于多功能蓝光荧光材料的单发光层三基色F-P WOLED器件对实现简化器件结构、降低生产成本具有非常重要的意义。
4 设计并合成了一系列具有D-π-A结构的三联吡啶/二苯胺衍生物,系统地研究了分子中给电子基团、吸电子基团以及共轭长度的变化对分子的荧光发射、三重态能级、前线轨道分布以及热物理性能的影响。通过以上研究,我们不仅获得了一批高效多功能蓝光荧光材料,并对这类分子的设计和优化广泛应用提供了实验依据。