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新型有机电致发光材料的合成及器件性能研究

作　者: 马小芬
导　师: 印寿根；陆燕
学　校: 天津理工大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 有机电致发光 吩噻嗪 芴 噻吩 Wittig反应 可溶性单壁碳纳米管
分类号: TN304.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


自从1987年C. W. Tang等首次报道了低压工作的高亮度有机电致发光器件(OLED)以来的二十余年里,有机电致发光器件逐渐成为多学科交叉、协作研究的国际前沿课题和各国高技术竞争的焦点。目前已经开始小规模的进入市场。理想的电致发光材料应该具有载流子注入和传输的平衡。通过改变和修饰有机半导体材料的化学结构可以调节材料的能带结构和载流子传输性能。本论文具体开展了以下五个方面的初步研究:1通过典型的Wittig-Horner聚合,将吩噻嗪单元、吩噻嗪-5-亚砜单元引入聚芴骨架,合成了两种共聚物;即聚[N-正辛基3,7-亚吩噻嗪基亚乙烯基-2,5-亚噻吩基亚乙烯基](P1)、聚[N-正辛基-3,7-亚吩噻嗪-5-亚砜基亚乙烯基-2,7- 9,9-正辛基亚芴基亚乙烯基](P2)。将吩噻嗪单元引入聚噻吩骨架,合成了聚[N-正辛基3,7-亚吩噻嗪基亚乙烯基-2,5-亚噻吩基亚乙烯基](P3)。采用紫外可见吸收(UV-Vis)、荧光光谱(PL)、循环伏安法、电致发光光谱(EL)等方法表征了聚合物材料的光物理、电化学、电致发光等性质。2将1中这三种聚合物(P1、P2和P3)制成单层LED器件(ITO/polymer/Ca)。循环伏安结果表明吩噻嗪单元的引入降低了聚芴的电离势(Ip),提高了电子亲和势(Ea),改善了材料的载流子传输能力。聚合物P1、P2的EL发射峰分别在552nm、544nm,发出较强的绿光;P1、P2单层器件的最大亮度分别为20 cd/m2(16 V)和12.5 cd/m2(15 V)。聚合物P3的EL发射峰在616nm,获得了橙色发光。相比均聚吩噻嗪而言,噻吩基团的引入大大提高了聚合物材料的LUMO能级,却对其HOMO能级影响很小。单层器件的最大亮度为50 cd/m2(17V)。3将原始的单壁碳纳米管(SWNTs)进行处理,包括纯化、剪切和进一步的化学反应,从而最终得到可溶性的单壁碳纳米管(s-SWNTs);并通过扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)和红外光谱(FTIR)进行了一系列的表征。4研究可溶性单壁碳纳米管(s-SWNTs)对双层结构的器件的影响。我们将s-SWNTs掺杂到空穴传输材料PVK中,制成ITO/PVK:s-SWNTs/Zn(BTZ)2/ Mg:Ag/ Ag双层器件。研究器件的电致发光性能以及s-SWNTs的掺杂对空穴注入和传输的影响。5此外,我们还尝试合成含吩噻嗪的磷光电致发光材料,并对这些结果给出了合理的解释,希望这些尝试为以后的工作提供一些参考。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-8
第一章 绪论  8-21
  1.1 引言  8-9
  1.2 有机电致发光材料  9-17
  1.3 有机电致发光器件与基本原理  17-19
  1.4 有机电致发光的研究进展及本课题的提出  19-21
第二章 吩噻嗪类电致发光材料的制备及器件性能研究  21-37
  2.1 引言  21
  2.2 实验试剂与仪器  21-23
  2.3 吩噻嗪类电致发光材料的合成  23-28
  2.4 吩噻嗪类电致发光材料的光谱性质分析  28-31
  2.5 吩噻嗪类电致发光材料在器件中的应用研究  31-36
    2.5.1 P1、P2、P3 能级的测量  31-33
    2.5.2 聚合物的器件制备及电致发光性能  33-36
  2.6 本章小结  36-37
第三章 SWNT/PVK复合物及其器件的性能研究  37-48
  3.1 引言  37
  3.2 实验试剂与测试方法  37-38
  3.3 SWNT的纯化和功能化  38-43
    3.3.1 SWNT的纯化  38-41
    3.3.2 SWNT的功能化  41-43
  3.4 SWNT对器件的影响  43-46
  3.5 本章小结  46-48
第四章 新合成磷光材料的初步探索  48-54
  4.1 引言  48
  4.2 实验试剂与测试方法  48-49
  4.3 铱配合物单体的合成  49-50
  4.4 含吡嗪基铱配合物的电致磷光材料的初步探索和下一步要开展的工作  50-53
  4.5 本章小结  53-54
第五章 全文总结与展望  54-56
  5.1 全文总结  54-55
  5.2 今后拟开展的研究  55-56
参考文献  56-61
发表论文和科研情况说明  61-62
致谢  62-63

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