共轭型有机电致发光材料的合成和性质研究

论文摘要

集低驱动电压、高亮度、高效率、高灵敏性和自发光等优点于一身的有机电致发光器件（OLEDs）在平板显示和固态照明等领域显现出巨大的潜力,受到人们越来越多的重视和研究。尽管不少基于该技术的产品已经走进我们的日常生活,但是电致发光器件的发光效率和发光寿命这两个主要问题仍未得以有效解决。对电致发光材料的研究和开发是解决这两个问题的关键。本论文的工作主要是设计和合成了一系列共轭型的有机电致发光材料,在对材料的结构进行了表征、确证的基础上对其光致和电致发光性能进行了初步研究。首先是设计和合成了一系列含有吩噻嗪结构单元的供体化合物和含有三唑并嘧啶结构单元的受体化合物。所合成的化合物均经核磁、质谱和元素分析等仪器和方法进行了结构确证。另外在合成这一系列供、受体化合物的同时依据相应反应机理和具体反应特点对合成方法进行了一些设计、改进和优化。大部分反应都以较好的收率得到了目标产物。其次,在已合成的供体和受体化合物的基础上通过Wittig和Knoevengel反应合成了一系列共轭型小分子发光化合物。在对所合成的化合物经核磁、质谱和元素分析等仪器和方法进行了结构确证的基础上研究了其光致发光性质。由于所合成的化合物均是分子内电荷转移的共轭化合物,故均表现出较强的紫外吸收。化合物荧光发射光谱波长范围:470-670 nm,大部分在橙色到红色范围内且以红色为主。这一点说明含有较低电离势的吩噻嗪结构单元的化合物是一类潜在的红光或白光材料。最后我们利用Yamamoto偶联反应高产率的合成了含有咔唑、三苯胺和二氰吡啶等结构单元的聚合物。该聚合物具有较高的分子量、较好的热稳定性且易溶于常用有机溶剂。在对聚合物经NMR,GPC,TGA,DSC等方法进行确证,表征和性能测试的基础上做成了三层结构的LED器件。研究发现该LED器件的启亮电压为6.0 V,在11.5 V时获得最大发光亮度62 cd/m2,其流明效率达到0.06 cd/A。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 有机电致发光的研究概况
• 1.1.1 有机电致发光的研究背景与现状
• 1.1.2 有机电致发光的优点与应用领域
• 1.1.3 有机电致发光的研究情况与新近产品
• 1.2 有机电致发光的原理和器件的结构
• 1.2.1 有机电致发光的基本原理
• 1.2.2 有机电致发光器件的结构
• 1.3 有机电致发光材料的种类
• 1.3.1 空穴传输材料
• 1.3.2 电子传输材料
• 1.3.3 发光材料
• 1.4 有机电致发光材料
• 1.4.1 有机小分子电致发光材料
• 1.4.2 高分子电致发光材料
• 1.4.3 含吩噻嗪结构单元的有机电致发光材料的研究状况
• 1.5 本论文的设计思想
• 第二章 基于吩噻嗪和三唑并嘧啶的供、受体化合物的合成与表征
• 引言
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 合成路线
• 2.1.2 仪器与试剂
• 2.1.3 原料及目标产物的合成和波谱数据
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 化合物的合成讨论
• 2.2.2 几个典型化合物的核磁谱图及分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 共轭型发光化合物的合成与发光性能研究
• 引言
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 合成路线
• 3.1.2 仪器与试剂
• 3.1.3 发光化合物的合成及波谱数据
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 发光化合物的合成讨论
• 3.2.2 几个典型化合物的核磁谱图及分析
• 3.2.3 合成化合物的光学性质
• 3.3 本章小结
• 第四章 二氰基吡啶类线型聚合物的合成、结构和发光性质
• 引言
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 合成路线
• 4.1.2 仪器和试剂
• 4.1.3 聚合物P1的合成及波谱数据
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 聚合物P1的合成讨论
• 4.2.2 聚合物P1的结构与表征
• 4.2.3 聚合物P1的分子量测定和热分析
• 4.2.4 聚合物P1的光学性质
• 4.3 本章小结
• 参考文献
• 作者在攻读硕士学位期间发表论文情况
• 致谢