p-n型多臂結(jié)構(gòu)有機光電材料的設計合成與性能研究.pdf

1、　　具有p-n型多臂結(jié)構(gòu)有機光電材料因其分子獨特的結(jié)構(gòu)和光電性能在光電器件方面得到了廣泛的應用,尤其是在有機電致發(fā)光二極管、有機太陽能電池和有機電存儲等領域。p-n型有機光電材料的p-n型電子之間可能發(fā)生光誘導的能量轉(zhuǎn)移和電子轉(zhuǎn)移,并可以通過改變p或n型電子的結(jié)構(gòu)以及連接方式有效地有效調(diào)節(jié)材料的能級和帶隙,并實現(xiàn)載流子注入/傳輸平衡；多臂結(jié)構(gòu)有機光電材料不僅有助于抑制剛性分子鏈間的聚集,而且可以提高材料的穩(wěn)定性和溶解性,可溶于氯仿等常用

2、有機試劑。我們通過改變外圍p型電子基團種類、外圍共軛長度、烷基的位置和中心核的類型四種方式來改變給體結(jié)構(gòu),系統(tǒng)地考察了p-n型共軛分子在光物理、電化學和光電性能方面的影響。
　　首先,我們以三并茚為核、以噻吩-苯噻唑衍生物為枝臂的星型多取代化合物P1、P2和P3。通過光譜和循環(huán)伏安法研究了在通過改變烷基的連接位置,通過改變烷基噻吩單元的數(shù)量來改變共軛長度。由于p型電子能力的不同,對分子吸收波長和光致發(fā)光的顏色的影響,以及對分子能

3、級的調(diào)節(jié)作用。以這一系列分子為發(fā)光層通過旋涂法制備了電致發(fā)光器件,得到了相關的發(fā)光性能參數(shù),并分析比較了它們之間的關系。研究發(fā)現(xiàn),器件P1和P2發(fā)射橙光,而P3發(fā)射紅光。其中,器件P2的最大亮度達到4683 cd/cm2,電流密度為0.5 cd/A。與MADN摻雜后的P3的最大亮度為4730 cd/cm2,電流密度為2.5 cd/A。
　　然后,我們設計并合成了以咔唑為封端,對稱取代苯并噻二唑衍生物的線性小分子P4和P6,及以三

4、并茚為核、以噻吩-苯噻唑衍生物為枝臂、咔唑基團封端的星型多取代化合物P5和P7。實驗研究了通過改變分子結(jié)構(gòu)類型和改變外圍p型電子基團種類來調(diào)節(jié)分子能隙。一方面,以這一系列材料作為發(fā)光層制備OLED得到相關的發(fā)光性能參數(shù),并比較它們之間的關系。
　　最后,我們成功通過微波反應合成了含量不同的一系列“A3+AB”型的白光聚合物FCZTBTX和“A4+AB”型的白光聚合物F(CZ)2FBTX,星形聚合物的優(yōu)點在于防止分子間聚集,避免熒

5、光淬滅,從而提高器件的發(fā)光效率。分析了兩個聚合物的光物理和電化學性質(zhì),并通過旋涂方法制備白光PLED器件,FCZTBT5的最大亮度達到737 cd/m2,色坐標(0.32,0.28),器件比較接近白光；聚合物F(CZ)2FBT2.5的器件結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT：PSS/F(CZ)2FBT2.5 (45 nm)/Ca (5 nm)/Al (80 nm),最大電流效率為0.74 cd/A,測得12.0 V下亮度為5980 cd/m2；聚合