本文選題：有機電致發(fā)光器件　切入點：銥配合物　出處：《南京大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：有機電致發(fā)光器件因具有低能耗、發(fā)光顏色易調(diào)節(jié)和可制備柔性器件等優(yōu)點近年來得到越來越多的關(guān)注。磷光過渡金屬配合物能夠同時利用單重激發(fā)態(tài)和三重激發(fā)態(tài)的能量,理論內(nèi)量子效率最大值可達100%,被廣泛用作OLED發(fā)光材料。其中,具有高量子效率、較短激發(fā)態(tài)壽命和多種發(fā)光顏色的銥Ir(Ⅲ)配合物成為研究重點。在本論文中,我們通過選用不同的環(huán)金屬配體或輔助配體,并對配體進行修飾,得到了一系列新型銥配合物磷光材料,并對它們的光物理性質(zhì)和電致發(fā)光性能進行了深入的研究和討論。基于其中幾種配合物的器件表現(xiàn)出了高效率、低效率滾降的優(yōu)良性能。1.以2',6'-二(三氟甲基)-2,4'-聯(lián)吡啶為主配體、1,3,4-VA二唑或噻二唑衍生物為輔助配體合成了四個銥配合物I-Ir1至I-Ir4。當輔助配體由1,3,4-VA二唑變?yōu)?,3,4-噻二唑基團時,配合物的發(fā)射光譜發(fā)生了顯著的紅移。理論計算結(jié)果顯示,噻二唑基團的加入改變了LUMO軌道電子云的分布,從而改變了配合物的光物理性質(zhì)。通過瞬態(tài)電致發(fā)光(TEL)法測得配合物的電子遷移率與經(jīng)典的電子傳輸材料Alq_3接近。基于配合物I-Ir2的綠光器件ITO/TAPC(30 nm)/mCP(10 nm)/I-Ir2(8 wt%):PP021(20 nm)/TmPyPB(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)表現(xiàn)出了高效率(74.8 cd A~(-1),EQE 27.0%)、低效率滾降(在 1000 cd m~(-2) 亮度下 71.6 cd A~(-1)，，EQE25.9%)的優(yōu)良性能。更進一步的通過優(yōu)化客體材料摻雜濃度、發(fā)光層和電子傳輸層的厚度,實現(xiàn)了器件性能的提升,并對比了單發(fā)光層和雙發(fā)光層器件的性能。基于 I-Ir1 的單發(fā)光層器件ITO/:MoO_3(5nm)/TAPC(30nm)/mCP(5nm)/I-Ir1(8 wt%):PP021(10 nm)/TmPyPB(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm),最大電流效率和外量子效率可達86.5 cd A~(-1)和31.0%。在此基礎(chǔ)上,基于I-Ir3的黃光器件也表現(xiàn)出了不錯的性能。配合物I-Ir1和I-Ir2出色的電致發(fā)光性能說明主配體2',6'-二(三氟甲基)-2,4'-聯(lián)吡啶和輔助配體1,3,4-VA二唑基團的加入能夠提高配合物的電子遷移率,有效改善器件性能。而從含有1,3,4-VA二唑和噻二唑基團銥配合物的對比得出,配合物的性質(zhì)能夠通過改變輔助配體來調(diào)控,這為開發(fā)不同發(fā)光顏色的銥配合物提供了新思路。2.以不同位置氟取代的2,3-二苯基嗤喔啉基團為主配體、1,3,4-嗯二唑基團為輔助配體合成了四個新型深紅光銥配合物Ⅱ-Ir1至Ⅱ-Ir4。以量子效率較高的配合物Ⅱ-Ir3和Ⅱ-Ir4為發(fā)光中心制備了單發(fā)光層和雙發(fā)光層器件。基于II-Ir4的雙發(fā)光層器件 ITO/MoO_3(5 nm)/TAPC(30 nm)/TcTa:II-Ir4(2 wt%,10 nm)/26DCzPPy:Ⅱ-Ir4(2 wt%,10 nm)/TmPyPB(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)具有最高的亮度、電流效率、功率效率和外量子效率,分別為20676 cd m~(-2)、14.0 cd A~(-1)、12.0lm W~(-1)和17.8%。而且兩種配合物的雙發(fā)光層器件都表現(xiàn)出較小的效率滾降,在高亮度和高電流密度下仍能維持較高的效率。結(jié)果表明,氟取代基位置和數(shù)量的不同對配合物的光物理性質(zhì)和電致發(fā)光性能都有不同程度的影響。3.我們將具有良好電子傳輸性能的二(二苯基膦酰)胺基團作為輔助配體引入深紅光銥配合物Ⅲ-Ir1至Ⅲ-Ir4,從而改善配合物的電子傳輸能力,以提高器件性能。以它們?yōu)榘l(fā)光中心分別制備了單發(fā)光層和雙發(fā)光層器件。基于配合物Ⅲ-Ir4 的雙發(fā)光層器件 ITO/MoO_3(5 nm)/TAPC(30 nm)TcTa:Ⅲ-Ir4(2 wt%,10 nm)/26DCzPPy:Ⅲ-Ir4(2 wt%,10 nm)/TmPyPB(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)展現(xiàn)出最好的性能,亮度、電流效率、功率效率和外量子效率的最大值分別為25926cdm~(-2)、16.6cdA~(-1)、13.7lmW~(-1) 和 19.9%,而且效率滾降更小。所以,通過輔助配體的改變也可以提高配合物的電致發(fā)光性能。這些銥配合物的優(yōu)良性能預(yù)示著它們能夠作為深紅光材料應(yīng)用于特定的OLED領(lǐng)域。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN383.1;O641.4

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本文編號：1675234