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有机电致发光器件中双极主体材料的设计、合成及性能研究
摘要
有机电致发光器件是一种重要的光电转换器件，其核心是有机发光材料。为了提高有机发光材料的性能，需要对其材料结构进行设计和优化。本论文旨在综述有机电致发光器件中双极主体材料的设计、合成及性能研究。首先介绍了有机电致发光器件的基本原理和结构；然后阐述了双极主体材料的优点及其设计原则；接着介绍了双极主体材料的合成方法以及其在器件中的应用；最后，总结了双极主体材料的研究现状及未来发展方向。本文旨在为双极主体材料的设计、合成及性能研究提供参考。
关键词：有机电致发光器件，双极主体材料，设计，合成，性能
Abstract
Organicelectroluminescentdevicesareimportantoptoelectronicconversiondevices,andtheircoreisorganicluminescentmaterials.Inordertoimprovetheperformanceoforganicluminescentmaterials,itisnecessarytodesignandoptimizetheirmaterialstructures.Thispaperaimstoreviewthedesign,synthesis,andperformanceresearchofbipolarhostmaterialsinorganicelectroluminescentdevices.First,thebasicprincipleandstructureoforganicelectroluminescentdevicesareintroduced;then,theadvantagesofbipolarhostmaterialsandtheirdesignprinciplesareelaboratedupon;thesynthesismethodsofbipolarhostmaterialsandtheirapplicationsindevicesarethenintroduced;finally,theresearchstatusandfuturedevelopmentdirectionofbipolarhostmaterialsaresummarized.Thispaperaimstoprovideareferenceforthedesign,synthesis,andperformanceresearchofbipolarhostmaterials.
Keywords:organicelectroluminescentdevices,bipolarhostmaterials,design,synthesis,performance
1.引言
有机电致发光器件（OrganicElectroluminescentDevices,OLEDs）是一种由有机半导体材料制成的光电转换器件。OLED具有极高的亮度和寿命，色纯度高，可制备成柔性器件等优点，被广泛地应用于照明、显示等领域[1][2]。OLED的核心是有机发光材料，其中双极主体材料是一种常用的材料。
双极主体材料是一种可以同时用作电子传输层和空穴传输层的材料，具有一定的电子和空穴输运能力[3]。与传统单极主体材料相比，双极主体材料在提高电子和空穴注入效率、增强发光效率等方面具有明显的优势[4]。因此，双极主体材料被广泛地应用于OLED的研究中。为了提高OLED的性能，如提高亮度、延长寿命等，需要对双极主体材料的结构进行设计和优化。本文将综述双极主体材料的设计、合成及性能研究。
2.OLED的基本原理和结构
OLED是一种基于有机半导体材料制成的光电转换器件，其工作原理与传统半导体器件基本相同，均采用半导体材料的pn结或p-i-n结[5]。典型的OLED一般由玻璃基板、ITO透明电极、HIL助剂层、电子传输层、双极主体材料层、空穴传输层、EIL电子注入层和金属电极层等多个层次组成，具体结构如图1所示。
OLED的工作原理可以简述如下：通过载流子注入层电子接触和空穴接触共同将载流子注入双极主体材料层，在双极主体材料中电子和空穴再结合发生发光，从而完成电子转换的过程。
3.双极主体材料的优点及设计原则
双极主体材料是一种可以同时用作电子传输层和空穴传输层的材料，其主要优点如下[6]：
(1)可以提高电子和空穴注入效率，降低驱动电压。
(2)在发光区域内形成合适的电荷平衡，增强发光效率，提高亮度。
(3)在电荷注入不平衡的情况下，可以起到限制载流子注入的作用，防止载流子的堆积和失控的发光。
根据以上分类特点，双极主体材料的设计原则为：
(1)分子内有较强的电子传输性质和较强的空穴传输性质；
(2)分子内的电