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有机电致发光现象自1987年引起研究者的广泛关注以来,得到了迅速的发展并逐渐地实现了商业化。相关的产品因节能环保、响应时间短、视角宽等优点,在实用化方面有较光明的前景。有机电致发光经历了荧光有机电致发光、磷光有机电致发光和热致延迟荧光有机电致发光的发展历程,分子结构越来越优化,器件效率也越来越高。然而,距离完美的产品性能还有很大的空间,继续研究性能更加卓越的有机电致发光材料是有一定的科研意义的。因此,本课题的主要工作是研究磷光有机电致发光的主体材料,然后是热致延迟荧光的主体材料,最后是热致延迟荧光的发光材料。 第1章综述了有机电致发光的发展历程,特别是热致延迟荧光发光材料的进展。 第2章引入嗯唑/噻唑为电子受体,咔唑为电子给体,合成了四个磷光有机电致发光的主体材料2a-2d,由于其良好的热稳定性(玻璃化转变温度都大于120℃)和平衡的电荷传输性能,基于这四个主体材料的绿色磷光有机电致发光的器件都得到了不错的性能,化合物2d的表现尤为突出,其绿色磷光器件的最大电流效率和最大功率效率分别为50.7cd/A和50.1lm/W。同时也研究了化合物2d作为红色磷光主体材料的器件,其最大电流效率和最大功率效率分别为18.7cd/A和17.3lm/W。这些优异的器件表现表明化合物2a-2d可以成为有潜力的绿色和红色磷光的主体材料。 第3章引入螺芴型的咔唑衍生物为磷光有机电致发光的主体材料,该化合物表现了不错的热稳定性和无定型状态,同时有较高的三重态能级(ET为2.90eV),因此适合做蓝色和绿色磷光器件的主体材料。蓝色磷光器件中,引入了四个不同的空穴注入层与空穴传输层来研究该化合物的性能,较好的器件表现为,最大电流效率为12.2cd/A,最大功率效率为8.8lm/W。绿色磷光器件中,引入CBP作为对照的主体材料,该化合物的器件表现为,最大电流效率为11.2cd/A,最大功率效率为5.0lm/W,这些数据明显优于CBP作为主体材料的性能。 第4章引入螺芴型的纯碳氢类化合物为磷光有机电致发光的主体材料,以不同的连接方式合成了四个化合物1-4。由于分子结构中仅含有碳氢两种元素和螺芴类的构型,热稳定性相对较好,电荷传输能力相对平衡。结果表明,对称的邻位连接方式是较好的分子结构设计思路。在制作的绿色磷光有机电致发光的器件中,化合物1的器件表现最好,最大电流效率为31.5cd/A,最大功率效率为19.8lm/W和最大外部量子效率为9.0%。这些器件表现也证明了纯碳氢化合物作为磷光主体材料的优越性。 第5章引入两个以络合硼原子为连接中心的螺芴型的热致延迟荧光的主体材料POB和POBF,由硼原子连接电子给体二苯醚与电子受体苯基吡啶。这种给体-受体型兼螺芴型的分子结构设计有很多的优点,如三重态能级高、电荷传输性能平衡等等。同时引入经典的蓝色热致延迟荧光的发光材料2CzPN,以这两个化合物和mCP为主体材料来制作蓝色热致延迟荧光的器件,POBF的表现最好,其器件的最大外部量子效率可达12.9%,相关的器件性能强于mCP。 第6章设计了三个以三氟甲基为电子受体且带不同氯原子数的化合物FCz0-FCz2,通过比较不同的氯原子数来研究它们的热致延迟荧光性质。化合物FCz2含有两个氯原子,其延迟荧光的性质较明显,化合物FCz0没有氯原子,几乎没有延迟荧光的性质。同时,还研究了它们的光物理性质、电化学性质、热稳定性等等,氯原子数对化合物的发射光谱有一定的影响,对其他的性质没有太大的影响。由于FCz2相比于另外两个化合物有较高的荧光量子产率,我们侧重地研究了FCz2的非掺杂的电致发光器件的性能。制作了两个不同结构的非掺杂的热致延迟荧光的电致发光器件,得到的最大外部量子效率分别为8.6%和5.8%,这也验证了该化合物的热致延迟荧光性质。同时也表明化合物FCz2是优异的蓝色热致延迟荧光的发光材料。