基于聚(9,9-二辛基芴)的超支化白光聚合物的合成、光电性质及其在有机发光二极管中的应用研究

摘要

近年来，白光有机发光器件（Organic Light Emitting Devices，OLED）由于具备柔性、透明、轻薄等优点在显示和照明行业得到了迅猛的发展。近二十年以来，对白光O LED的研究已经取得了良好的成绩，正在从实验阶段向产业化阶段过渡，逐渐步入人们的生活中。但是目前白光O LED普遍存在效率稳定性较差、制备工艺较复杂的问题，制约其发展。为此，本论文针对以上问题设计并合成了三种基于聚(9,9-二辛基芴)的超支化白光 OLED聚合物，并将其制备了具有单一发光层结构的白光O LED，研究探讨了其结构与性能间的关系，具体工作如下：
　　1、针对直链型白光OLED聚合物效率稳定性差的问题，合成了以Ir(piq)3为红色磷光支化中心，嵌有芴酮（FO）绿色荧光基团的蓝色荧光聚(9,9-二辛基芴)（PFO）为支链的三基色超支化白光OLED聚合物PFFOxRy。该聚合物具有良好的热稳定性能，其玻璃化温度均高于135℃。聚合物PFFOxRy具有较高荧光量子效率（Fluorescence Quantum Yield，QY），溶液中的QY均大于60%，薄膜状态下的Q Y为28.1%~47.2%。以聚合物P FF O xRy为单一发光层，制备了白光 O LED器件 P x，通过器件性能对比，发现当 F O和 Ir(piq)3的含量分别为0.05 mol%和0.1 mol%时，器件 P2的电致发光（Electroluminescent，EL）性能最好，最大亮度为3354 cd/m2，最大电流效率为3.85 cd/A（@10.9 mA/cm2），显色指数为87，但是器件在高电流密度下的效率滚降（Roll-off）现象较明显。
　　2、针对白光 OLED聚合物存在的聚集诱导淬灭（Aggregation-Caused Quenching，ACQ）效应对器件效率稳定性影响的问题，合成了以Ir(piq)3为红色磷光支化中心，嵌有具有聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission， AIE）特性的四苯基乙烯（Tetraphenylethylene，TPE）基团的PFO为蓝绿色荧光支链的超支化白光O LED聚合物PF TP E-R x。通过光谱测试分析，发现聚合物PFTPE-Rx具有 AIE性能，在良溶剂中没有荧光发射，随着不良溶剂的加入荧光发射逐渐增强。以P FTP E-Rx为单一发光层，制备了白光O LED器件R x，经过EL性能分析得到器件R x的效率在高电流密度下没有明显的效率滚降（Roll-off）现象，稳定性良好；通过器件性能对比，发现当Ir(piq)3的含量为0.5 mol%时，器件R2的EL性能最好，最大亮度为4686 cd/m2，最大电流效率为2.43 cd/A，显色指数为86。
　　3、为了探讨具有AIE特性的TPE基团在超支化白光OLED聚合物中的链间方式对其光电特性的影响规律，合成了以 TPE为支化中心，含有Ir(piq)2(acac)红色磷光基团的蓝色荧光PFO为支链的超支化白光OLED聚合物PFGxRy。通过光谱测试分析，发现聚合物PFGxRy不具有AIE特性，这是由于TP E基团作为支化中心，其四个苯环被周围的支链完全固定，无法自由旋转，因而不具有AIE特性。以PFGxRy为单一发光层，制备了白光OLED器件T x，通过器件性能测试分析，发现相对于器件R x，器件T x在高电流密度下有较明显的Ro ll-o ff现象，从另一方面验证了引入具有AIE效应的基团可有效改善器件的效率稳定性。通过器件性能对比，发现当 TPE和Ir(piq)2(acac)的含量分别为5 mol%和0.5 mol%时，器件T3的EL性能最好，最大亮度为9473 cd/m2，最大电流效率为5.29 cd/A（@23.46 mA/cm2）。

目录

声明

第一章 绪 论

1. 1 O LED简介

1. 2 白光O LED聚合物的发展

1. 3 本论文的主要研究内容

第二章 基于聚(9,9-二辛基芴)的三基色超支化白光OLED聚合物

2. 1 引言

2. 2 实验部分

2. 3 结果与讨论

2. 4 本章小结

第三章 具有AIE特性基于聚(9,9-二辛基芴)的超支化白光OLED聚合物

3. 1 引言

3. 2 实验部分

3. 3 结果与讨论

3. 4 本章小结

第四章 以TPE为支化中心的基于聚(9,9-二辛基芴)的超支化白光OLE D聚合物

4. 1 引言

4. 2 实验部分

4. 3 结果与讨论

4. 4 本章小结

第五章 结论与展望

5. 1 结论

5. 2 创新点

5. 3 展望

参考文献

附录

攻读硕士期间发表的学术论文

致谢