高效有機電致磷光雙極主體材料的合成與性能

陶友田，女，2006年畢業(yè)于武漢大學化學與分子科學學院化學基地班，獲理學學士學位，2011年獲材料物理與化學專業(yè)工學博士學位，導師為楊楚羅和秦金貴教授。此外， 2005-2006年于中科院長春應用化學研究所聯(lián)合培養(yǎng)，2009至2012年在英國劍橋大學化學系訪問學習及博士后研究。獲2013年全國百篇優(yōu)秀博士學位論文。主要研究方向為有機電致發(fā)光和有機太陽能電池材料與器件。

第1章 緒論

1.1 有機電致發(fā)光

1.1.1 有機電致發(fā)光的歷史與現(xiàn)狀

1.1.2 有機電致發(fā)光的基本原理

1.1.3 有機電致發(fā)光的器件結(jié)構(gòu)

1.1.4 有機電致發(fā)光的基本性能參數(shù)

1.2 有機電致磷光

1.2.1 電極和界面材料

1.2.2 空穴傳輸材料

1.2.3 電子傳輸材料

1.2.4 磷光客體材料

1.2.5 電致磷光發(fā)光機理

1.3 有機電致磷光主體材料研究進展

1.3.1 主體材料的設計要求

1.3.2 空穴型主體材料

1.3.3 電子型主體材料

1.3.4 雙極傳輸主體材料

1.3.5 全C-H主體材料

1.4 本章參考文獻

第2章 具有簡單結(jié)構(gòu)的咔唑/ 二唑雙極主體材料的合成、結(jié)構(gòu)及其性能關系

2.1 引言

2.2 實驗部分

2.2.1 試劑處理與儀器表征

2.2.2 化合物的合成高效有機電致磷光雙極主體材料的合成與性能

2.2.3 電致發(fā)光器件的制備和性能測試

2.3 結(jié)果與討論

2.3.1 化合物的合成與表征

2.3.2 化合物的熱學性質(zhì)

2.3.3 化合物的光物理性質(zhì)

2.3.4 化合物的電化學性質(zhì)

2.3.5 理論計算

2.3.6 化合物的成膜性質(zhì)

2.3.7 化合物在電致發(fā)光器件中的應用

2.4 本章小結(jié)

2.5 本章參考文獻

第3章 含叔丁基端基的、電化學性質(zhì)穩(wěn)定的咔唑/ 二唑雙極主體材料的合成與光電性能

3.1 引言

3.2 實驗部分

3.2.1 試劑處理與儀器表征

3.2.2 化合物的合成

3.2.3 電致發(fā)光器件的制備和性能測試

3.3 結(jié)果與討論

3.3.1 合成與表征

3.3.2 熱學性質(zhì)

3.3.3 光物理性質(zhì)

3.3.4 化合物的電化學性質(zhì)

3.3.5 作為主體材料在電致磷光器件中的應用

3.4 本章小結(jié)

3.5 本章參考文獻

第4章 含長柔性鏈的咔唑/ 二唑雙極主體材料

4.1 引言

4.2 實驗部分

4.2.1 試劑處理與儀器表征

4.2.2 化合物的合成

4.2.3 電致磷光器件的制備和性能測試

4.3 結(jié)果與討論

4.3.1 化合物的合成與表征

4.3.2 化合物的熱學性能

4.3.3 化合物的光物理性質(zhì)

4.3.4 化合物的電化學性質(zhì)

4.3.5 成膜性質(zhì)

4.3.6 化合物在電致發(fā)光器件中的應用

4.4 本章小結(jié)

4.5 本章參考文獻

第5章 三苯胺/ 二唑類雙極主體材料的合成、結(jié)構(gòu)及其性能關系

5.1 引言

5.2 實驗部分

5.2.1 試劑處理與儀器表征

5.2.2 化合物的合成

5.2.3 電致發(fā)光器件的制備和性能測試

5.3 結(jié)果與討論

5.3.1 化合物的合成與表征

5.3.2 化合物的熱學性質(zhì)

5.3.3 化合物的光物理性質(zhì)

5.3.4 化合物的電化學性質(zhì)

5.3.5 理論計算

5.3.6 化合物在電致發(fā)光器件中的應用

5.4 本章小結(jié)

5.5 本章參考文獻

第6章 螺芴/ 二唑類主體材料的合成、結(jié)構(gòu)及其性能關系

6.1 引言

6.2 實驗部分

6.2.1 試劑處理與儀器表征高效有機電致磷光雙極主體材料的合成與性能

6.2.2 化合物的合成

6.2.3 電致發(fā)光器件的制備和性能測試

6.3 結(jié)果與討論

6.3.1 化合物的合成與表征

6.3.2 化合物的熱學性質(zhì)

6.3.3 化合物的光物理性質(zhì)

6.3.4 化合物的電化學性質(zhì)

6.3.5 理論計算

6.3.6 化合物在電致發(fā)光器件中的應用

6.4 本章小結(jié)

6.5 本章參考文獻

第7章 三苯胺/三氮唑類雙極主體材料的合成、結(jié)構(gòu)與光電性能

7.1 引言

7.2 實驗部分

7.2.1 試劑處理與儀器表征

7.2.2 化合物的合成

7.2.3 電致發(fā)光器件的制備和性能測試

7.3 結(jié)果與討論

7.3.1 合成與表征

7.3.2 熱學性質(zhì)

7.3.3 光物理性質(zhì)

7.3.4 電化學性質(zhì)

7.3.5 理論計算

7.3.6 化合物在電致發(fā)光器件中的應用

7.4 本章小結(jié)

7.5 本章參考文獻

第8章 總結(jié)與展望

8.1 結(jié)論與創(chuàng)新

8.2 展望

8.3 本章參考文獻 2100433B

有機電致發(fā)光(OLED)具有效率高、亮度高、發(fā)光視角寬、能耗低、主動發(fā)光、驅(qū)動電壓低、響應速度快、全彩色、易制成大面積超薄膜、柔性顯示等特點，在平板顯示和固態(tài)照明領域表現(xiàn)出了巨大的潛在應用前景，且已成為近二十年來十分熱門的研究領域。

本論文通過鄰位、間位和對位等連接方式構(gòu)建了一系列新型具有雙極載流子傳輸性能的主體材料，探討了化合物分子結(jié)構(gòu)與材料熱穩(wěn)定性、光物理性能和電化學性能等之間的關系，研究了化合物在電致磷光器件中作為主體材料的性能，獲得了幾種具有潛在應用價值的有機電致發(fā)光新材料。

有機主體材料與磷光客體材料一樣，對于電致磷光器件性能的影響至關重要。近來，有機主體材料的研究發(fā)展非常迅速，已成為電致磷光研究中的熱點之一。針對目前國際上有機主體材料發(fā)展的關鍵問題，本項目擬以光電功能為導向，設計合成多種有機主體分子，包括具有雙極傳輸性能、具有高的三線態(tài)能級、具有良好的熱穩(wěn)定性、具有溶液可加工性的有機分子主體材料，兼顧能級、載流子傳輸之間的平衡。通過理論計算和實驗相結(jié)合，研究有機主體材料的分子結(jié)構(gòu)、晶態(tài)結(jié)構(gòu)與光電性能之間的關系。合理設計與制作具有高發(fā)光效率等綜合性能優(yōu)良的有機電致發(fā)光器件，在國際上形成有影響、有特色的有機主體材料體系。

有機主體材料對于電致磷光器件性能的影響至關重要，是目前電致磷光研究中的熱點之一。針對目前國際上有機主體材料發(fā)展的關鍵問題，本項目設計合成了多種有機主體分子，包括具有雙極傳輸性能、具有高的三線態(tài)能級、具有良好的熱穩(wěn)定性、具有溶液可加工性的有機分子主體材料，提出了電子給體和受體之間通過扭曲或硅橋連接可以減弱給、受體間的共軛程度，提高三線態(tài)能級，從而兼顧能級、載流子傳輸之間的平衡。通過理論計算和實驗相結(jié)合，研究了有機主體材料的分子結(jié)構(gòu)與光電性能之間的關系。設計與制作了具有高發(fā)光效率等綜合性能優(yōu)良的有機電致發(fā)光器件，在國際上形成了有影響、有特色的有機主體材料體系。由于我們在有機主體材料的系統(tǒng)性的工作，應邀為Chem. Soc. Rev.撰寫了有機主體材料方面的綜述文章（Critical Review）。發(fā)表在J. Mater. Chem.上的文章兩次被選為熱門文章（hot article）。本項目有關的工作已發(fā)表SCI論文35篇， 影響因子全部在3以上，其中包括Chem. Soc. Rev. 2篇， Adv. Mater. 2篇， Adv. Funct. Mater. 4篇，Chem. Mater. 4篇，Chem. Eur. J. 3篇。申請發(fā)明專利3項。在國際會議上作邀請報告6次，在劍橋大學應邀作學術(shù)報告1次，在國內(nèi)會議上作邀請報告2次。通過本項目培養(yǎng)的博士生已有4人獲博士學位，3人獲碩士學位。 2100433B