K4S561632N-LC75

   芴基藍(lán)光材料的長波發(fā)射根源及抑制方法

   如上所述,除了蒽基材料,芴基材料是最有潛力的一類藍(lán)光材料。這類材料具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、較大的能隙(約為2,90eV)、很強(qiáng)的藍(lán)光發(fā)射等優(yōu)點(diǎn),其固體薄膜的熒光效率通常在ω%~80%。同時(shí),芴基材料在結(jié)構(gòu)上又具有-定可修飾性,通過在芴基團(tuán)的2、7和9位碳上引人不同取代基,可得到一系列衍生物。但是芴的剛性平面聯(lián)苯結(jié)構(gòu)使材料在發(fā)光時(shí)容易形成分子間激基締合物或芴酮[⒕391劁,甚至上述兩種情況同時(shí)存在。

    因而,芴基材料又往往表現(xiàn)出令人頭痛的長波發(fā)射現(xiàn)象,影響電致發(fā)光器件的EL光譜色純度、效率和光色穩(wěn)定性。

    芴基材料中基激締合物形成的原因,主要是由于分子中較大的芴平面結(jié)構(gòu),使兩個(gè)芴基團(tuán)容易靠得很近,進(jìn)而產(chǎn)生基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的相互作用,形成締合物。R,Lazzaroni等[1411合成了一種9位三苯胺取代的聚芴類衍生物,然后將其和9位不同烷基取代的聚芴進(jìn)行了比較。借助原子力顯微鏡,他們詳細(xì)研究了三種聚合物薄膜聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的差異。發(fā)現(xiàn),9位不同烷基取代的聚芴膜中形成了纖維狀聚集體,而芳香胺取代的聚芴則形成均一平滑的薄膜。為了進(jìn)一步直觀了解聚合物鏈間的聚集態(tài)結(jié)構(gòu),他們借助計(jì)算模擬的方法,研究了不同側(cè)基對共軛高分子鏈段之間肛冗堆積情況的影響。發(fā)現(xiàn)烷基取代的聚芴更傾向于形成長程有序的聚集體,后者很容易引起該類藍(lán)光材料的長波發(fā)射�？梢�,在芴基材料中引人空間位阻較大的芳香基團(tuán),如三苯胺,可以提高芴基材料薄膜的均一性,同時(shí)障礙分子聚集態(tài)的形成,抑制藍(lán)光芴基材料的基于基激締合物的長波發(fā)射。

   相對于激基締合物引起芴類藍(lán)光材料長波發(fā)射的觀點(diǎn),入們對芴酮引起芴類藍(lán)光材料長波發(fā)射研究得更充分,結(jié)果也更具說服力。一般認(rèn)為苯環(huán)上脂肪烷烴取代基中的叔碳原子比苯環(huán)自身碳原子更加穩(wěn)定。所以在芴類藍(lán)光材料中產(chǎn)生芴酮,只能歸結(jié)為單體中含少量未烷基化芴,或者芴9位上的脂肪烷烴和9位碳之間鍵的斷裂,它們在光、熱、電、殘留的催化劑或器件電極的作用下被氧氣氧化而產(chǎn)生芴酮。一般地,有機(jī)光電功能材料的光致發(fā)光過程和電致發(fā)光過程有所不同:光致發(fā)光過程以光子的遷移交換為主,而電致發(fā)光過程則是由于電子和空穴的注入、遷移和復(fù)合而發(fā)光。相對于光致發(fā)光,芴類材料電致藍(lán)光的長波發(fā)射要顯著得多。E,J。W Li哎

等[14到合成了一系列含少量單烷基化芴的聚合物。借助紫外吸收、熒光發(fā)射以及紅外吸收光譜,詳細(xì)研究了在電致發(fā)光過程中聚合物膜形態(tài)的變化。通過實(shí)驗(yàn),他們發(fā)現(xiàn)在器件工作過程中,特別是在空氣氛圍中,聚合物鏈上產(chǎn)生了芴酮。電場下,芴酮既是單線態(tài)激子的猝滅劑,也是載流子的陷阱。該聚合物材料中存在由聚芴到芴酮的能量傳遞,由此引起了長波發(fā)射。他們提出的聚合物在光、熱、氧氣和電場作用下產(chǎn)生芴酮的過程如圖5.46所示。