论文部分内容阅读
近几十年来,无金属的有机发光材料由于其具有丰富多彩的发光特性,同时对于光学存储、生物探测及成像、传感器、激光和有机发光二极管(OLEDs)等领域的发展具有巨大的潜在应用价值而受到科学家们广泛的研究兴趣。因此,有机发光进程,包括光致发光(PL)和电致发光(EL)在内,已经被研究的很全面了。特别地,激发态间的相互作用是重要并且复杂的,因为它对于实现何种发光性质起着决定性的作用,例如荧光,室温磷光(RTP),热活化延迟荧光(TADF)等。目前这几类材料已经被广泛开发,但是仍有突出的问题有待于解决,例如对于热活化延迟荧光,深蓝光材料以及可溶液加工型材料匮乏、色纯度差;对于室温磷光,材料匮乏、实现条件苛刻、只局限在PL研究进程中。为此,本论文着重为了解决这些问题,提出了一系列重要的策略。在第二章,我们首次设计并采用C-N偶联聚合方式合成了D-A交替型聚合物延迟荧光材料,保证合适的共轭长度并实现了深蓝光发射。其中,基于P3-SO2的溶液加工型OLED器件,实现了最大外量子效率(EQE)为5.3%,最大功率效率为4.2 lm/W,色度坐标(CIE)为(0.16,0.10)的器件性能,与国家电视系统委员会(NTSC)定义的蓝光标准(0.14,0.08)很接近。在第三章,基于第二章的成果,我们利用能量转移策略成功构筑了一系列光色渐变的聚合物TADF材料,并将其制备溶液加工型器件,最后基于P1的器件,实现了最高EQE为6.1%的天蓝光发射,CIE为(0.20,0.28);在蓝绿光器件中,P3的器件效率最高,最大EQE为8.7%。在第四章,令人感兴趣地,同样基于第二章中的一个偶然发现,我们发展了一系列可溶环状蓝光TADF小分子,在旋涂纯膜和晶体粉末的PL测试中,我们观察到了其独特的室温磷光特性,最后通过光物理表征,单晶分析以及理论计算对其进行了验证,这不同于以往需要单晶条件下或是主客体体系才能实现RTP。在第五章,借鉴环状小分子的研究成果,我们设计合成了一系列具有极小半波发射峰宽(FWHM)的高溶极深蓝光笼状小分子,通过推拉电子能力的调节,可以有效地调节单三线态能级差(ΔEST),从而导致TADF的有效发射。最后,3SO2显示了延迟荧光特性,制备器件后,实现了TADF-OLEDs中未见报道的器件性能,最大EQE为2.63%,FWHM只有35 nm,CIEy值小于0.05。在第六章,通过简单单元(联萘和氨基)的构筑,我们合成了具有室温磷光和圆偏振光(CPL)双重发光特性的材料,系统性地探究了不同室温磷光的实现条件以及利用理论计算解释了圆偏振光不同环境下信号颠倒的现象,同时,进一步研究了CPL型室温磷光的电致发光进程。