新型三苯胺類空穴傳輸材料的合成與性能研究.pdf

1、空穴傳輸材料(HTMs)是一類重要的有機光電功能材料,它能有效提高空穴在器件中的注入效率和傳輸效率。由于小分子空穴傳輸材料和聚合物空穴傳輸材料的應用性能各有優(yōu)劣,尋求新型性能優(yōu)良的空穴傳輸材料一直是該領域研究的熱點。
　　本文設計合成了13種以不同橋鍵鏈接的含三苯胺基團的新型空穴傳輸材料。利用IR、1H NMR和HRMS對中間體和目標產物進行了結構表征。所合成化合物在常見溶劑(如四氫呋喃、氯仿、乙酸乙酯)中均有良好溶解性。

2、　　量子化學計算發(fā)現(xiàn),所合成空穴傳輸材料的立體構型,能有效抑制化合物的結晶,且所合成化合物的HOMO能級與常用陽極材料ITO功函相近,有利于空穴的注入。對所合成空穴傳輸材料進行了光物理性能,電化學性能和熱性能測試。結果表明,HTM1-HTM13在四氫呋喃溶液中的有兩個吸收峰,分別處于294 nm~309 nm和375 nm~434 nm之間;這些化合物發(fā)射光譜范圍從藍光到黃綠光,熒光發(fā)射峰處于426 nm~519 nm的范圍內;熒光壽命

3、位于1.60 ns~3.13 ns之間,絕對熒光量子效率在22.3％~68.1%之間。電化學測試表明,化合物HTM1-HTM13具有合適的HOMO能級(-5.08 eV~-5.29 eV),有利于空穴由陽極向空穴傳輸層的注入。熱性能測試表明,化合物HTM1-HTM13具有良好的熱穩(wěn)定性,玻璃化轉變溫度在72~146℃之間。
　　用所合成化合物通過旋轉涂覆工藝制備了薄膜,并對其進行了表征。通過X射線衍射研究了薄膜的結晶性,結果表明所

4、形成有機薄膜為無定型結構;原子力顯微鏡照片顯示了有機薄膜的表面平整度良好,并用場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察薄膜表面形貌和測量薄膜厚度。結果表明,化合物分子量的增加和共軛程度的提高可以改善化合物的成膜性。將合成化合物通過真空蒸鍍或旋轉涂覆的工藝制備了有機電致發(fā)光器件(OLEDs),結果顯示隨著化合物成膜性能的改善,空穴傳輸材料可以通過旋涂工藝成膜來制備有機電致發(fā)光器件。分子量較小的化合物(HTM5,7,8,11,13)采用真空蒸鍍工藝,制備了

5、ITO/HTL/Alq3/Al/LiF結構的器件,啟亮電壓在4.2 V~9.8V之間,最大亮度可以達到8723 cd/m2。分子量較大的化合物(HTM1,2,3,4,6,9,10,12)采用旋轉涂布工藝,制備了ITO/HTL/Alq3/Al/LiF結構的器件,結果顯示化合物HTM10制備器件性能最優(yōu),啟亮電壓為5.2 V,發(fā)光亮度為846.5 cd/m2,通過工藝改進制備了ITO/HTM10/P-PPV/Ba/Al結構的器件,結果顯示啟