有机电子传送材料的研究

论文摘要

有机电致发光器件（organic light-emitting device,OLED）作为新一代平板显示技术具有低电压驱动、高亮度、高效率和大面积彩色显示等优点,以该研究领域为依托的显示器是代替液晶、等离子体等电视机以及计算机显示装置的最佳选择,被誉为“第三代平板显示技术”。同时在节能照明和环境保护方面也具有重要的研究价值和广阔的应用前景。有机电致发光器件的研究所涉及的科学领域有化学、物理学、材料学、电子学、半导体科学和信息科学等,其核心技术和产权被美国和日本垄断,开发应用日本领先,韩国、中国台湾紧随其后,国内从事OLED研究开发的单位也逐渐增多,很多企业已加入到OLED显示器件的产业化进程中。在有机电致发光器件的研制过程中,材料的选择是最为重要的一环。有机电致发光材料的核心材料包括发光材料、电子传送材料和空穴传送材料。近年来有关有机电致发光材料的研究中,发光材料、空穴传送材料方面已取得长足进步,但是电子传送材料还存在较大差距。代表性的有机电致发光电子传送材料8-羟基喹啉铝（Alq）等的络合物,由于氧原子的存在,在真空度不能完全达到极点的情况下,会形成分子间氢键,直接影响器件寿命。因此,开发新型高效的电子传送材料成为有机电致发光器件进一步发展的关键。本课题旨在设计与合成新型非氧含氮杂环有机化合物,在分子结构中引入缺电子性较强的含氮杂环基团（吡啶环,喹喔啉环）。它们不含有氧原子,克服了氧原子易形成氢键而影响器件寿命的弱点,通过对分子结构修饰和器件结构的优化,获得具有良好电子传送性能的电子传送材料,有望使其满足电致发光显示技术实用化的需要。本文合成了四甲基氮杂大环（TMCD）类、吡啶肼类、喹喔啉类化合物等非氧氮杂环有机电子传送材料,对它们进行了红外光谱、UV吸收光谱、耐热稳定性和电化学特性的分析测试。以它们为电子传送层材料制作了有机电致发光器件,对器件的发光光谱和电流密度-电压、亮度-电压特性进行了测试。观测到了利用这些化合物制作的器件的发光性能,证实所合成的化合物具有较好的电子传送性能,可作为电子传送材料应用到有机电致发光器件中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 有机电致发光材料
• 1.2 空穴传送材料
• 1.3 电子传送材料
• 1.4 有机电致发光器件的制备
• 1.5 课题的提出
• 1.6 本文主要研究路线和研究内容
• 2 实验设备及测试方法
• 2.1 实验仪器设备
• 2.2 主要表征手段和测试方法
• 3 8-羟基喹啉铝（Alq）的合成与研究
• 3.1 8-羟基喹啉铝的合成
• 3.2 8-羟基喹啉铝的电致发光性能
• 3.3 小结
• 4 TMCD类化合物的合成与研究
• 4.1 TMCD类化合物的合成
• 4.2 产物的表征与分析
• 4.3 器件的性能测试
• 4.4 小结
• 5 吡啶肼类化合物的合成与研究
• 5.1 吡啶肼类化合物的合成
• 5.2 产物的表征与分析
• 5.3 器件制作及性能分析
• 5.4 小结
• 6 喹喔啉类化合物的合成与研究
• 6.1 喹喔啉类化合物的合成
• 6.2 喹喔啉类化合物的表征与分析
• 6.3 器件性能测试
• 6.4 小结
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文