四苯基卟啉锌掺杂8-羟基喹啉铝与四苯基联苯二胺的电致发光性能研究

摘要

目前，卟啉化合物掺杂的红色有机电致发光器件(OLED)中存在两个主要问题：(1)卟啉化合物荧光量子产率低；(2)主体材料和客体材料能量不匹配。针对上述两个问题，本文通过改变四苯基卟啉锌苯环上的取代基，来考察取代基对卟啉锌荧光强度和电致发光性能的影响；通过改变主体材料，即用四苯基联苯二胺化合物代替8-羟基喹啉铝，使主客体之间能量传递更充分。这有助于加快红色发光材料的发展，从而实现有机电致发光器件的全彩色显示。 本论文包括以下五个方面的内容：1.简单介绍了有机电致发光器件的基本结构、发光机理和所用的材料以及掺杂方法在有机电致发光器件中的应用，综述了卟啉锌作客体发光材料(掺杂剂)与8-羟基喹啉铝和四苯基联苯二胺作主体材料的研究进展。 2.设计并合成了五种不同取代基的四苯基卟啉锌化合物，并采用一种简便的方法合成了四种四苯基联苯二胺化合物，以上所有的化合物结构都通过了核磁共振谱、质谱和紫外可见光谱的表征，然后对合成方法进行了讨论。 3.对卟啉锌化合物、8-羟基喹啉铝和四苯基联苯二胺的紫外吸收光谱和荧光光谱进行了测定，并对光谱的差异性予以合理的解释。同时分析了8-羟基喹啉铝和四苯基联苯二胺分别作主体材料的可行性。 4.制备了以卟啉锌为掺杂剂，8-羟基喹啉铝作主体材料的掺杂型有机电致发光器件。考察了同一卟啉不同掺杂浓度和同一浓度不同卟啉对器件电致发光性能(包括电致发光光谱、色度、亮度和效率)的影响，通过机理分析给予了合理的解释。 5.制备了卟啉锌掺杂四苯基联苯二胺作发光层的有机电致发光器件，对器件性能进行了合理的分析。同时，通过优化器件结构，制备了卟啉锌和8-羟基喹啉铝共掺杂在四苯基联苯二胺中制成的有机电致发光器件，考察了不同掺杂浓度的8-羟基喹啉铝对器件电致发光性能的影响，并通过机理分析给予了合理的解析。

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第1章绪论

1.1有机电致发光器件简介

1.2掺杂方法在有机电致发光器件中的应用

1.3四苯基卟啉锌作客体材料(掺杂剂)的研究意义

1.4 8-羟基喹啉铝作主体材料的研究近况

1.5四苯基联苯二胺化合物作主体材料的研究进展

1.6选题背景及本课题研究内容

第2章有机电致发光材料的合成

2.1仪器与试剂

2.2四苯基卟啉锌的合成

2.2.1四苯基卟啉锌的合成与表征

2.2.2四苯基卟啉锌的合成分析

2.3 8-羟基喹啉铝的合成

2.3.1 8-羟基喹啉铝的合成与表征

2.3.2 8-羟基喹啉铝的合成分析

2.4四苯基联苯二胺的合成

2.4.1目标分子及合成路线的设计

2.4.2目标分子的全合成路线

2.4.3目标分子的合成与表征

2.4.4四苯基联苯二胺的合成分析

第3章有机电致发光材料的光谱性能

3.1四苯基卟啉锌的光谱性能

3.1.1四苯基卟啉锌的紫外吸收光谱

3.1.2四苯基卟啉锌的荧光光谱

3.2 8-羟基喹啉铝的光谱性能

3.2.1 8-羟基喹啉铝的紫外吸收光谱

3.2.2 8-羟基喹啉铝的荧光光谱

3.2.3 8-羟基喹啉铝作为主体材料的可行性分析

3.3四苯基联苯二胺的光谱性能

3.3.1四苯基联苯二胺的紫外吸收光谱

3.3.2四苯基联苯二胺的荧光光谱

3.3.3四苯基联苯二胺作为主体材料的可行性分析

第4章四苯基卟啉锌掺杂8-羟基喹啉铝体系的电致发光性能研究

4.1仪器与试剂

4.2有机电致发光器件的制备

4.3卟啉锌掺杂8-羟基喹啉铝的电致发光性能研究

4.3.1掺杂浓度对器件发光性能的影响

4.3.2不同卟啉锌对器件发光性能的影响

第5章四苯基卟啉锌掺杂四苯基联苯二胺体系的电致发光性能研究

5.1器件结构的设计与性能

5.2掺杂浓度对器件发光性能的影响

5.3展望

结论

参考文献

致谢

附录A攻读学位期间所发表的学术论文目录

附录B化合物谱图