基于D-A结构的芳香膦氧电致劳光材料的构建及其光电性能

作     者：段春波 

作者单位：黑龙江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：许辉

授予年度：2017年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：电致荧光 D-A结构 推拉电子作用 激基复合物 膦氧基团 

摘      要：有机电致荧光材料尤其是热激发延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence,TADF)材料已经成为有机电致发光领域的研究热点。在材料体系中具有推拉电子结构的给体(Donnor,D)-受体(Acceptor,A)体系在激发态性质和电学性质等方面具有突出特点。本论文在综合利用膦氧基团(P=O)的电子效应和位阻效应有目的性地设计合成出了一系列膦氧基D-A型电致荧光材料。1、我们提出了一个构建高效TADF蓝光材料的策略,即弱受体-强给体(Weak Acceptor-Strong Donor,WASD)策略。具有弱吸电子能力和打断共轭效应的膦氧基团同时作为连接点和受体单元,与强电子给体吩噁嗪一起构建了一系列高效的WASD-型蓝光TADF染料,其器件外量子效率达到15.3%。这一工作证明了 WASD策略可通过多重-双极作用在增强电荷转移效应的同时可有效抑制光谱红移,更利于构建高性能TADF蓝光染料。2、以具有适当吸电子能力的二苯基膦氧(DiphenylphosphineOxide,DPPO)基团作为第二受体,与第一受体三嗪,调控其与叔丁基咔唑给体之间的电子相互作用。通过DPPO的修饰来极化分子,进一步提高了前线轨道分离,在保持高的激发态能级的同时进一步缩小单线态-三线态能级差(△EST),提升其热激发延迟荧光特性。3、我们研究了基于膦氧受体分子的层间和层内激基复合物体系对于有机电致发光器件的性能的影响。利用DPPO基团的适当吸电子能力和大位阻效应,通过控制其在二苯并噻吩以及二苯并噻吩砜上的修饰位置,抑制界面激基复合物的形成所导致的激子猝灭的同时促进发光层的载流子传输平衡,提高了器件的效率和稳定性。进而,以三苯基三嗪三膦氧化合物作为电子受体与1,3-二咔唑基苯(mCP)形成一系列的高效蓝光TADF激基复合物。将DPPO的位阻效应适中的与其吸电子能力相结合,对给受体间的距离和电子作用进行细致调,在降低△EST的同时保持激基复合物的发光颜色。