異靛藍(lán)及其衍生物的共軛聚合的合成及結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究.pdf

1、有機(jī)薄膜晶體管具有質(zhì)量輕、價(jià)格低、可溶液加工和柔韌性好等優(yōu)點(diǎn)，使其在構(gòu)筑低成本、大面積、全柔性光電器件方面表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用前景。共軛聚合物材料是有機(jī)薄膜晶體管的材料基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)合成綜合性能良好的新型共軛聚合物材料對(duì)提高有機(jī)薄膜晶體管性能和遷移率具有非常重要的意義。本論文通過合成一系列新型的基于異靛藍(lán)及其衍生物的低能帶隙共軛聚合物，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了材料的低能帶隙、低HOMO能級(jí)，并研究了異靛藍(lán)基聚合物材料的結(jié)構(gòu)與光電性能的關(guān)系，主要內(nèi)容如下:

2、r>　　1.第二章中，我們以聯(lián)噻吩(DT)作為電子給體單元，異靛藍(lán)(ⅡD)和含有苯并二呋喃二酮基團(tuán)的異靛藍(lán)衍生物(BIBDF)作為電子受體單元，合成了一系列含有不同受體材料配比的無規(guī)共軛聚合，研究了聚合物主鏈結(jié)構(gòu)對(duì)其性能的影響。BIBDF單元相對(duì)于ⅡD單元具有更強(qiáng)的吸電子能力以及更好的平面性，能夠增強(qiáng)聚合物D-A結(jié)構(gòu)之間的相互作用，降低聚合物HOMO能級(jí)。但是BIBDF的溶解性較差，會(huì)影響聚合物的堆積，從而影響其性能。我們研究發(fā)現(xiàn)，合理

3、地復(fù)合不同受體單元，能夠結(jié)合不同受體單元的優(yōu)點(diǎn)。BIBDF含量占受體單元的3.75％時(shí)，聚合物具有良好的溶解性，又獲得了最高的性能，其空穴遷移率達(dá)到了2.93 cm2V-1s-1。
　　2.在第三章中，我們合成了以3，3'-雙（十二烷基）-2，2'-聯(lián)噻吩和聯(lián)噻吩(DT)作為給體單元，烷基取代的異靛藍(lán)(ⅡD)作為受體單元的聚合物P1，P2，和以3，3'-雙（十二烷基）-2，2'-聯(lián)噻吩和聯(lián)噻吩作為給體單元，含有苯并二呋喃二酮基團(tuán)的

4、異靛藍(lán)衍生物(BIBDF)作為受體單元的聚合物P3，P4，研究了聚合物給體單元的烷基側(cè)鏈對(duì)于共軛聚合物材料性能的影響。研究表明，給體單元的烷基鏈對(duì)異靛藍(lán)基聚合物的堆積影響很大，而對(duì)BIBDF基聚合物的影響較小，這是由于BIBDF單元具有大的共軛平面結(jié)構(gòu)、更強(qiáng)的吸電子能力，使聚合物給受體單元之間的π-π堆積更加緊密，因此烷基側(cè)鏈對(duì)其堆積影響較小。聚合物P1、P4為p型材料，其最大空穴遷移率分別為0.91和5.18×10-3 cm2V-1s