基于三苯基膦氧結(jié)構(gòu)的寬能隙有機(jī)光電材料的合成與表征

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1、單位代碼：１０２９３密級(jí)：考業(yè)《像碩女訟ｃｉ；＼■論文題目；基于Ｈ苯基麟氧結(jié)構(gòu)的寬能臉有機(jī)化電材料的合成與衷征學(xué)號(hào)１２１３０６３４２２姓名張慶維導(dǎo)師姜鴻基副教授專(zhuān)業(yè)學(xué)位類(lèi)別’工程碩±類(lèi)型全曰制專(zhuān)業(yè)（領(lǐng)域）光學(xué)工程論文提交日期二零一六年五月＇巧＇妃—＊＇■．１Synthesisandcharacterizationofwideband-gaporganicelectro-opticalmaterialsbas

2、edontriphenylphosphineoxidederivativesThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByQingWeiZhangSupervisor:AssociateProf.HongjiJiangMay2016南京郵電大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加

3、以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得南京郵電大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人學(xué)位論文及涉及相關(guān)資料若有不實(shí)，愿意承擔(dān)一切相關(guān)的法律責(zé)任。南京郵電大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人授權(quán)南京郵電大學(xué)可以保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子文檔；允許論文被查閱和借閱；可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索；可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編

4、本學(xué)位論文。本文電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。論文的公布（包括刊登）授權(quán)南京郵電大學(xué)研究生院辦理。涉密學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書(shū)。摘要近三十年來(lái)，有機(jī)電致發(fā)光二極管(OrganicLight-EmittingDiodes，OLEDs)由于在固態(tài)照明和平板顯示方面所具有的巨大應(yīng)用潛力，引起了學(xué)術(shù)界和商業(yè)界的廣泛關(guān)注。但是，目前OLEDs的研究遭遇了瓶頸，基于主客體摻雜的磷光有機(jī)發(fā)光二極管(PhosphorescenceOrganicLight-EmittingDiodes，PhOLEDs)雖然實(shí)現(xiàn)

5、了理論上100%的內(nèi)量子效率利用率，而尋找具有理想的電性能和高器件性能的主體材料一直是研究的難題之一。對(duì)于PhOLEDs的主體材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)新穎的設(shè)計(jì)思路就是通過(guò)三苯基膦氧橋聯(lián)其它基團(tuán)，利用三苯基膦氧結(jié)構(gòu)的吸電子特性，通過(guò)引入一定比例和數(shù)目的富電子基團(tuán)可以構(gòu)筑雙極性主體材料來(lái)簡(jiǎn)化器件結(jié)構(gòu)。本課題主要將咔唑和由芴單元衍生的新穎結(jié)構(gòu)單元氧雜蒽引入到三苯基膦氧結(jié)構(gòu)上，制備了一系列小分子和高分子主體材料，采用核磁（NMR）、質(zhì)譜（GC-MS）和元素分析等手段對(duì)材料的分子組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)作了定性和定量分析；通過(guò)

6、差式掃描量熱法（DifferentialScanningCalorimetry,DSC）和熱重分析儀（ThermoGravimetricAnalyzer,TGA）研究了材料的穩(wěn)定性；通過(guò)循環(huán)伏安法（CyclicVoltammetry，CV）和紫外-熒光（UltravioletabsorptionandPhotoluminescence,UV-PL）光譜研究了材料的能級(jí)結(jié)構(gòu)和光物理性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了器件應(yīng)用，進(jìn)一步驗(yàn)證了材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)之間的關(guān)系。首先，我們合成了兩種基于三苯基膦氧橋聯(lián)咔唑和氧雜

7、蒽基團(tuán)的小分子材料2SFOPO和SFOPO-Cz。兩種材料都表現(xiàn)出了較高的熱穩(wěn)定性，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）在100°C以上，5%質(zhì)量分解溫度也超過(guò)了400°C。兩種材料均表現(xiàn)出了較寬的能隙（Eg）。此外，兩種材料表現(xiàn)出了較高的三線態(tài)能級(jí)（ET）。兩種材料作為主體材料在器件上的應(yīng)用，Ir(ppy)3作摻雜材料的綠光器件表現(xiàn)出了較高的器件性能，最高電流效率達(dá)到52.83cd·A-1，最大功率效率達(dá)到39.50lm·W-1，最高外量子效率達(dá)到14.1%，而且光譜表現(xiàn)出較好的色純度。Ir(pq)2(acac)作摻

8、雜材料的紅光器件同樣也表現(xiàn)出了較優(yōu)異的器件性能，最高電流效率達(dá)到20.99cd·A-1，最大功率效率達(dá)到20.72lm·W-1，最高外量子效率達(dá)到14.0%。接著，我們通過(guò)在三苯基膦氧苯環(huán)不同位置上引入溴，然后將得到的衍生物和咔唑硼酸酯通過(guò)Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，制備四種聚合物PB13CZ，PTPPO38CZ，PTPPO13CZ和PTTPO27CZ。四種聚合物都具有很好的熱穩(wěn)定性，5%質(zhì)量分解溫度均超過(guò)400°C。通過(guò)表征聚合物