1、有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)誕生20多年來已經(jīng)有了長足的發(fā)展,在信息顯示領(lǐng)域已經(jīng)有了一定規(guī)模的應(yīng)用,在固態(tài)照明領(lǐng)域也已步入了實(shí)用化的進(jìn)程中。目前OLED仍舊是有機(jī)電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。無論是OLED的新材料開發(fā)還是器件過程的機(jī)理研究都吸引著眾多研究力量。本論文著重于OLED新材料的設(shè)計(jì)合成,并對(duì)材料的各項(xiàng)物理性能和器件性能進(jìn)行了系統(tǒng)的表征。目前OLED材料中最為重要的是發(fā)光層材料,而目前效率最高的器件發(fā)光層都采用的是參雜結(jié)構(gòu)。本論文的研究

2、重點(diǎn)就是作為發(fā)光層主要構(gòu)成部分的主體材料,尤其是具有高三線態(tài)能級(jí)的主體材料。而在眾多的主體材料結(jié)構(gòu)類型中,本論文主要就三苯胺螺芴類材料和四苯基硅類材料進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)合成了一批功能材料,并對(duì)它們的器件性能進(jìn)行了表征。在表征它們作為主體材料的能力的同時(shí),還探索了部分材料作為阻擋層材料和空穴傳輸層材料的應(yīng)用。以下是對(duì)各章節(jié)主要內(nèi)容的簡介:
　　(1)在第一章和第二章中,主要對(duì)OLED的研究歷史和發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了簡介。并從器件的理論基礎(chǔ),

3、器件的基本結(jié)構(gòu)以及各項(xiàng)性能參數(shù)的物理意義對(duì)OLED器件技術(shù)進(jìn)行了剖析。在OLED材料方面,對(duì)各個(gè)不同的功能層材料都進(jìn)行了簡要的介紹,對(duì)本論文的研究重點(diǎn)主體材料則進(jìn)行了全面的綜述,從化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理載流子傳輸能力兩個(gè)方面,分類對(duì)各類主體材料進(jìn)行了分析和總結(jié)。
　　(2)第三章和第四章,我們以三苯胺螺芴為基本單元,分別在芴環(huán)的2位和2、7位進(jìn)行衍生,采用非共軛的三苯基硅和二苯基膦氧作為功能單元合成了四個(gè)新型主體材料,并對(duì)他們進(jìn)行了系統(tǒng)的

4、表征。通過引入非共軛的功能單元,成功的保持了三苯胺螺芴基團(tuán)的三線態(tài)能級(jí)。通過調(diào)整引入功能單元的數(shù)量,對(duì)分子的各項(xiàng)性能進(jìn)行了調(diào)節(jié)。采用膦氧基團(tuán)的兩個(gè)材料表現(xiàn)出了雙極傳輸?shù)男阅?于設(shè)計(jì)完全相符。所合成的四個(gè)材料均進(jìn)行了藍(lán)光磷光器件表征,其中單取代的化合物表現(xiàn)出較雙取代的更好地器件性能。對(duì)性能更好地兩個(gè)材料,我們進(jìn)一步制備了白光器件,取得了很好地器件效率。
　　(3)在第五章中,我們繼續(xù)研究了三苯基硅和二苯基膦氧衍生的三苯胺螺芴材料。為

5、了進(jìn)一步提高材料的三線態(tài)能級(jí),我們通過將取代基的位置調(diào)整到芴環(huán)的3位,成功的合成了兩個(gè)高三線態(tài)能級(jí)主體材料,三線態(tài)較2位取代的材料提高了0.1 eV。經(jīng)過對(duì)化合物系統(tǒng)的表征后,我們分別采用兩種藍(lán)光客體制備了藍(lán)光器件,這兩個(gè)材料都表現(xiàn)出非常優(yōu)良的器件性能。
　　(4)第六章和第七章,為了發(fā)揮3位取代的三苯胺螺芴的潛力,我們?cè)?位分別引入了二苯胺,咔唑和苯基咔唑合成了3個(gè)空穴傳輸型主體材料。雖然功能基團(tuán)和三苯胺螺芴之間是共軛連接,但這

6、三個(gè)材料仍然保持了較高的三線態(tài)能級(jí)。苯基咔唑取代的三苯胺螺芴的設(shè)計(jì)借鑒了聯(lián)咔唑的設(shè)計(jì)思路,通過咔唑3位和芴環(huán)3位連接使材料既具有較高的三線態(tài),又具有較高的空穴遷移率。藍(lán)光器件的結(jié)果表明該材料的器件性能優(yōu)良。咔唑和二苯胺衍生的化合物則采用了N原子和3位直接連接的方式。得到的材料不僅具有較高的三線態(tài),同時(shí)也具有較高的LUMO能級(jí),在器件表征中,這兩個(gè)材料不僅能作為高效的主體材料,同時(shí)也能夠勝任電子/激子阻擋層材料,取得了非常好的器件性能。<

7、br>　　(5)第八章中,我們延續(xù)第七章的結(jié)構(gòu),但將三苯胺螺芴里的三苯胺換成咔唑,合成了二苯胺和咔唑衍生的螺芴咔唑主體材料。材料都進(jìn)行了系統(tǒng)的表征。由于采用了更為剛性的咔唑構(gòu)建螺環(huán)結(jié)構(gòu),材料表現(xiàn)出更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。同時(shí)因?yàn)槔^續(xù)采用了3位取代的結(jié)構(gòu),兩個(gè)材料的三線態(tài)得到了保持。最后通過制備藍(lán)光器件對(duì)材料的器件性能進(jìn)行了評(píng)價(jià),其中咔唑取代的材料表現(xiàn)出更好的器件性能。
　　(6)由于三苯胺螺芴單元具有非常好的空穴傳輸能力,同時(shí)螺環(huán)的

8、結(jié)構(gòu)也具有很好的熱穩(wěn)定性,在第九章中,我們合成了一系列基于三苯胺螺芴的空穴傳輸材料。通過在芴環(huán)的2位或2,7位引入苯基萘胺或甲氧基二苯胺單元,進(jìn)一步增強(qiáng)了化合物的空穴傳輸能力,同時(shí)提高了材料的HOMO能級(jí)以利于空穴的注入。這一系列材料表現(xiàn)出了非常好的熱穩(wěn)定性和很高的空穴遷移率,其中在2,7位進(jìn)行苯基萘胺衍生的化合物在器件性能的表征中表現(xiàn)出了比傳統(tǒng)空穴傳輸材料NPB更好的器件性能。
　　(7)在第十章,我們針對(duì)四苯基硅類材料進(jìn)行了研