含咔唑及吡咯雙極子磷光主體材料的開發 = Carbazole- and ...
國立高雄大學應用化學系碩士班

 

  • 含咔唑及吡咯雙極子磷光主體材料的開發 = Carbazole- and Pyrrole-Based Bipolar Phosphorescent Host Materials
  • 紀錄類型: 書目-語言資料,印刷品 : 單行本
    並列題名: Carbazole- and Pyrrole-Based Bipolar Phosphorescent Host Materials
    作者: 蘇奕豪,
    其他團體作者: 國立高雄大學
    出版地: [高雄市]
    出版者: 撰者;
    出版年: 2013[民102]
    面頁冊數: 186面圖,表 : 30公分;
    標題: 有機發光二極體
    標題: Organic Light-Emitting Diode
    電子資源: http://handle.ncl.edu.tw/11296/ndltd/62631151752394349761
    附註: 105年10月25日公開
    附註: 參考書目:面104-108
    摘要註: 利用高三重態能量以及具有雙極子特性的有機分子作為磷光摻雜物的主體材料被認為是提升有機磷光發光元件效率的關鍵技術,本研究將具有電子傳遞特性的三甲基苯硼基與具有電洞傳遞特性的咔唑結合形成一系列具有雙極子特性的螢光分子。研究中利用取代基位置的選擇以及位向選擇合成四個雙極子螢光分子(NBMesCbz 、1BMesCbz、3BMesCbz 以及1ThBMesCbz)。為了瞭解這四個材料在做為磷光主體材料方面的應用潛力,本研究利用UV 吸收光譜、螢光及磷光放射光譜來研究材料的光學特性,由材料的光學性質得知這些雙極子分子具有深藍色的固態螢光特性( 397~464 nm)以及高的三重態能量(低溫固態薄膜下ET 最高達2.57 eV),可做為綠光及紅光摻雜物的主體材料。研究中利用光電子光譜(PESA)來量測HOMO 能階,得到HOMO 能階介於5.76-5.89 eV,而由計算也可得LUMO 能階介於2.3-2.79 eV,這樣的HOMO/LUMO能階是可以有效涵蓋一般常見客發光材料的HOMO/LUMO 能階。此II外本研究並利用TGA 及DSC 來證明材料具有良好的熱穩定性。透過1BMesCbz 及3BMesCbz 載子傳遞元件的測試可以得到1BMesCbz 的電洞、電子遷移率為1.8x10-4(cm2/Vs) 、2.2x10-4(cm2/Vs),3BMesCbz 的電洞、電子遷移率為3.6 x10-4(cm2/Vs)、2.8x10-4(cm2/Vs),而由分子模擬結果顯示這些雙極子分子HOMO 能階的電子雲主要分布在咔唑的結構上,而LUMO 能階的電子雲則分布在三甲基苯硼基結構上,證明本研究中同時導入咔唑及三甲基苯硼基的設計不僅可以同時具有傳遞電子及電洞的能力,其載子遷移率相近,相信可以有效平衡載子傳遞的速率,提高載子的再結合率。在磷光元件的測試中,分別利用1BMesCbz 摻雜FIrpic 製作藍光元件,利用3BMesCbz 摻雜Ir(ppy)3 製作綠光元件,在藍光元件的部分並沒有得到很好,其原因應該是材料三重態能量不夠高導致能量回傳的現象。在綠光元件的量測中可以得到不錯的元件效率,元件的驅動電壓約為3 V、最大亮度可達57600 cd/m2、電流效率為(ηc)42.8 cd/A、功率效率為(ηp)30.11 lm/W、外部量子效率(EQE)為12.9%,這說明材料在綠光主體材料的應用上是可以有不錯的效果。 Bipolar molecules with high triplet energy are important for the hostsystem of Phosphorescence Organic Light Emitting Diode(PHOLED).The performance of the PHOLED devices can be improved substantiallyby doping phosphorescent dye into the bipolar hosts. In this work, fourbipolar molecules (NBMesCbz, 1BMesCbz, 3BMesCbz and1ThBMesCbz) were prepared by incorporating the hole-transportingcarbazole with the electron-transporting triarylboron at varioussubstituted site.To assess the potential of the bipolar molecules for phosphorescentapplication, photophysical, electrical and thermal properties wereIVcharacterized in this work. Most of the bipolar molecules emitteddeep-blue light ( 397~464 nm) and exhibited high triplet energy(the ET value of the bipolar molecules was as high as 2.57 eV in solidfilm at -78 oC). The HOMO energy levels of the polar moleculesmeasured by ultraviolet photoelectron spectroscope (PES), are in therange of 5.76-5.89 eV, and the LUMO energy levels are in the range of2.3-2.79 eV. The results exhibit that the bipolar molecules possess broadbandgap which cover the energy level of most commercial green and redphosphorescent dopants. High degradation temperatures (the Td value wasas high as 368 oC) and stable glassy morphology (the Tg value was as highas 118 oC) indicated these materials posessing good thermal stability.The electrical properties of the bipolar molecules were characterizedby the time-of-flight transient photocurrent technique. 1BMCbz and3BMCbz have closed carrier mobilities(μh: 1.8 x 10-4cm2/Vs andμe:2.2x10-4(cm2/Vs) for 1BMCbz; μh: 3.6 x 10-4 cm2/Vs and μe: 2.8 x10-4cm2/Vs for 3BMCbz). These results indicate that bipolar materials havebalanced charge mobilities. The molecular simulation shows all thebipolar molecules have similar distribution for HOMOs and LUMOs. TheHOMOs are majorly localized at carbazole-like moiety and the LUMOsare distributed at trimesitylborane-like moiety. Results of this studydemonstrate that hole- and electron-transporting characters can be tunedby modifying the carbazole and trimesitylboron moieties, respectively.VSimilar carrier mobility promotes the charge recombination.The green PHOLED hosted by 3BMesCbz was examed in the work.A maximum current efficiency of 42.8 cd/A, maximum power efficiencyof 30.11 lm/W, and maximum external quntum efficiency of 12.9% wasachived.
館藏
  • 2 筆 • 頁數 1 •
 
310002634536 博碩士論文區(二樓) 不外借資料 學位論文 TH 008M/0019 421202 4400 2013 一般使用(Normal) 在架 0
310002634544 博碩士論文區(二樓) 不外借資料 學位論文 TH 008M/0019 421202 4400 2013 c.2 一般使用(Normal) 在架 0
  • 2 筆 • 頁數 1 •
評論
Export
取書館別
 
 
變更密碼
登入