側鏈含三苯胺的PPV衍生物的合成及其光電性能研究.pdf

1、聚合物發(fā)光材料具有成本低、重量輕、容易制備以及有可能制備成柔性器件等突出優(yōu)點，在發(fā)光二極管、場效應二極管、固體激光、光伏器件以及生物傳感器等領域有著巨大的應用前景，因此近年來受到廣泛的關注。PPV及其衍生物作為眾多共軛聚合物中耀眼的一族，被認為是最具有應用前景的發(fā)光聚合物之一。在聚合物發(fā)光二極管的研究中，對于藍光和白光PPV衍生物的開發(fā)更是光電材料研究的熱點。
　　 本論文設計并合成了含聯(lián)苯的均聚物P1以及含聯(lián)苯和三苯胺的共聚物

2、P2。具有扭曲結構的聯(lián)苯單元的引入造成了聚合物有效共軛鏈長的減少，P1和P2均實現(xiàn)了藍光發(fā)射。相對P1而言，由于側鏈三苯胺的引入，P2的電致發(fā)光性能得到了較大的改善。為了獲得白光材料，我們設計并合成了黃光材料P3，并詳細研究了P3的光致發(fā)光，電化學以及電致發(fā)光性能。最后以藍光材料聚芴衍生物為主體，與黃光材料PPV衍生物共聚制備了白光材料，并詳細研究了聚合物體系的能量轉(zhuǎn)移以及電致發(fā)光性能的變化規(guī)律。論文獲得的結果如下：
　　 1.

3、通過Gilch和Wittig-Horner聚合反應合成了兩種具有新穎結構的藍光聚合物(P1和P2)。聚合物P2具有良好的熱性能，熱失重溫度(5％)高達416℃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為120℃。相對均聚物P1而言，由于側鏈三苯胺的引入，聚合物P2在三氯甲烷溶液中的熒光效率高達0.90。以P2為發(fā)光層的單層器件在低的驅(qū)動電壓下發(fā)射出藍光，其最大發(fā)射波長為472nm，器件的最大電流效率為0.16cd/A。器件P1和P2具有低的發(fā)光亮度表明了

4、主鏈含聯(lián)苯單元的共軛聚合物不適合應用于聚合物電致發(fā)光材料。
　　 2.通過Wittig-Horner聚合反應合成了側鏈為三苯胺基團的黃光聚合物(P3)。聚合物P3的熱失重溫度(5％)達354℃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為90℃。聚合物P3表現(xiàn)出良好的電致發(fā)光性能。以P3作為發(fā)光層的單層器件的開路電壓為4V，器件的最大發(fā)光亮度達3003cd/m2，最大電流效率為0.5cd/A。器件P3具有高的發(fā)光亮度表明了在PPV側鏈上引入三苯胺能

5、夠顯著提高共軛聚合物的電致發(fā)光性能。
　　 3.主要研究了不同發(fā)光齊聚物以及含量對含非共軛鏈段的發(fā)光嵌段共軛聚合物的能量轉(zhuǎn)移和電致發(fā)光性能的影響。將端基為酯基的綠光和黃光齊聚物(GEO和YEO)化學共聚到端基為醛基的藍光主體材料BEO中，制備了白光電致發(fā)光材料。綠光段的引入使得能量從藍光段主體向黃光段的轉(zhuǎn)移更加有效。嵌段共軛聚合物的電致發(fā)光器件的最大亮度隨著黃光段含量的增加而顯著降低。嵌段共軛聚合物的電致發(fā)光性能表明化學共聚體系

6、的能量轉(zhuǎn)移相對物理的共混體系而言更加有效，并且由于聚合物體系中各發(fā)光段的相分離效應明顯減弱，基于嵌段共軛聚合物的電致發(fā)光光譜具有良好的電壓穩(wěn)定性?；贕EO8-BEO-YEO4的發(fā)光器件具有最高的電致發(fā)光性能，器件的發(fā)光亮度達到了2309 cd/m2。以GEO2-BEO-YEO4為發(fā)光層的單層器件的最大亮度為324cd/m2，最大電流效率為0.23cd/A。以GEO2-BEO-YEO4以及BEO-YEO8的單層發(fā)光器件ITO/PEDOT