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有机发光二极管(OLED)是基于有机半导体的电致发光器件,主要用于新一代平板信息显示和照明。迄今为止,发光材料经历了传统的荧光材料、磷光材料和热致延迟荧光(TADF)材料,其中,作为第三代OLED材料的TADF材料,能够同时利用单重态和三重态激子辐射发光,激子利用率理论上限高达100%,并且这类材料不含贵金属,因此TADF材料具有高效率和低成本的双重优势,成为OLED领域的热门研究方向。本文以嘧啶为电子受体,设计并合成了多个系列D-π-A型小分子蓝光材料,通过在桥连苯环上引入三氟甲基、调节给体和受体在桥连苯环上的相对位置或给受体摩尔比例来调节发光性质;并进一步以TADF小分子为支链设计共轭聚合物发光材料,以期获得各色荧光或延迟荧光材料。具体内容如下:1.以三氟甲基修饰桥连苯环的咔唑-嘧啶小分子发光材料:在桥连基团的给体一端引入三氟甲基后,显著增大给体与苯环之间的二面角(85-87°),分子构型发生明显变化,使HOMO与LUMO重叠减小,提高了分子的三重态能级,从而提高了反系间窜越速率。其中,PmCF3-Cz、PmCF3-CzPh和PmCF3-tBuCz的发射峰都位于蓝光区域,而PmCF3-CzDP的发光光谱红移至544 nm。低温荧光和磷光测试表明,PmCF3-tBuCz的ΔEST为0.21 eV,PmCF3-CzDP的ΔEST也接近零,推测这些分子应该具有TADF性质。2.咔唑与嘧啶在桥连苯环邻位相连的小分子发光材料:分别在嘧啶的2,4,6位连接氮苯基咔唑、并使给受体在桥连苯环上处于邻位,设计、制备了小分子发光材料2-CzPm、4-CzPm和4,6-CzPm。时间分辨光谱测试显示该系列材料均具有热延迟荧光性质,其延迟荧光寿命分别为36.4、6.2和18.3μs。以该系列材料为掺杂发光体制备OLED器件,其中给受体摩尔比例为2:1的分子4,6-CzPm的蓝光器件最大外量子效率、电流效率和功率效率分别为11.2%、11.4 cd/A和8.0 lm/W。3.以聚咔唑为主链、侧链为TADF小分子的共轭聚合物发光材料:设计、合成了以三氟甲基嘧啶-咔唑/吖啶/吩噁嗪TADF小分为侧链的聚咔唑衍生物,通过密度泛函(DFT)理论计算发现,在嘧啶5位连接三氟甲基时,分子LUMO电子云分布情况与三嗪类似。在嘧啶4位连接吖啶和吩噁嗪等不同给体可以形成非对称的发光单元,这些发光单元都包含扭曲的D-π-A结构,给体与苯环之间的二面角达到89.2°,分子的ΔEST在0.005-0.01 eV之间。本论文推测极小的ΔEST使这类发光单元具有TADF性质,将其作为侧链引入聚咔唑后,所得共轭聚合物应该仍然保留TADF性质。详细的光致发光和电致发光性质有待进一步测试。