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本论文基于有机电致发光技术(OLED)研究中的前沿领域荧光/磷光杂化白光器件(F/P-WOLED)和新型延迟荧光发光材料,针对其中的关键问题,设计合成了一系列具有低电子交换能的荧光发光材料,并对其物理性质和电致发光性能进行了系统的研究,具体研究结果如下: 1.设计合成了由三苯胺基团和二苯砜基团构成的蓝光荧光材料SOTPA。该材料不仅具有高效的蓝光发射效率和高三重态能级,还表现出良好的双极载流子传输性能。基于SOTPA的非掺杂蓝光荧光器件最大外量子效率为4.6%,将其作为主体材料制备的绿光和红光磷光器件最大外量子效率分别为19.2%和16.4%。基于SOTPA的单发光层荧光/磷光杂化白光器件的最大外量子效率为15.4%,最大功率效率为40.2 lm/W。 2.设计合成了由二(三甲苯基)硼基团衍生的深蓝光荧光材料CzMeFB、CZPB和CzPhSB。它们的溶液发射峰分别位于428 nm、437 nm和447 nm。基于这三个材料制备的非掺杂蓝光荧光器件最大外量子效率分别为5.7%、3.3%和3.4%,CIE值分别为(0.16,0.04)、(0.16,0.05)及(0.15,0.08)。从发光峰位置和器件CIE值可以看出,这三个材料都是标准深蓝光发光材料。基于CzMeFB的单发光层荧光/磷光杂化白光器件最大外量子效率高达19.3%,最大功率效率高达51.9 lm/W,开启电压为2.8 V。这些器件结果是目前单发光层荧光/磷光杂化白光器件中的最好水平,甚至与多发光层的全磷光白光器件结果相当。 3.设计合成了一系列基于蒽醌基团衍生物的具有极低电子交换能的热激活延迟荧光材料。将此系列材料作为荧光发光材料,通过选取合适的主体材料和适当的掺杂浓度,制备得到了高效的各色延迟荧光器件。其中,基于材料AnCzPh的延迟荧光器件最大外量子效率高达21.3%,CIE值为(0.44,0.54),是目前黄光延迟荧光器件的最好水平。此工作不仅获得了一系列具有极低电子交换能的高效延迟荧光材料,并且为进一步设计性能优异的延迟荧光材料提供了新的思路。 4.设计合成了新型蓝光荧光材料TPAPB。将TPAPB作为电子给体材料,与传统电子受体材料TPBi相结合,可获得全新的高效蓝光激基复合物发光体系。基于此激基复合物发光体系的蓝光荧光器件最大外量子效率达到7.4%,最大功率效率为7.7 lm/W,这是目前蓝光激基复合物发光体系的最高值。将该激基复合物体系同时作为蓝光发光材料和橙光磷光主体材料,可制备出只包含三种有机材料的极简结构的荧光/磷光杂化白光器件。该白光器件的最大外量子效率为16.0%,最大功率效率为29.8 lm/W,是首个用激基复合物体系实现的高效荧光/磷光杂化白光器件。此工作不仅成功地证明了利用激基复合物发光体系制备高效荧光/磷光杂化白光器件的可行性,更为开发具有极简结构的低成本白光器件提供了新的设计方案。