论文总字数：32994字

摘 要

蓝光发光材料以其独特的发光特性受到很多人的关注，不论是小分子蓝光荧光材料还是聚合物蓝光荧光材料都取得了广泛的进展。芴基聚合物因为易合成、共轭链长以及荧光效率高等优点被应用于很多领域。相比聚螺芴、聚硅芴等聚合物材料，聚芴以其优越的性能成为了最优秀的有机半导体材料。但与此同时聚芴类材料也有很多缺点，如器件的载流子注入势垒较大、分子链易聚集以及9位碳原子易被氧化。这些缺陷会导致绿光带的出现。因此我们通过使聚芴主链位阻功能化、9位碳原子改性以及构建纳米分子等方法抑制聚芴的绿光发射。

本次毕业设计中，我们借助超分子位阻功能化方法设计，构筑了一种位阻型高性能二芳基芴聚合物半导体PNDPF，4位-烷氧基柔性链和9位-位阻功能化协同作用，观察PNDPF的荧光发光特性，我们发现在甲苯溶液中440 nm和455 nm处存在两个发射峰，而PNDPF薄膜的特征发射峰分别在446 nm和461 nm。发光器件在6.2 V时达到最高电流效率0.96 cd/A，器件的启动电压为5.3 V（亮度为1 cd/m²），在11.2 V时达到最高亮度1074 cd/m²。

关键词：位阻功能化， 芴基聚合物，蓝光器件，光电子器件

Abstract

Blue light-emitting materials receive much attention for its unique luminescence property. Both small molecule blue fluorescent materials and Polymer blue fluorescent materials have made important progress. For convenient synthesis, long conjugated chain and high fluorescent efficiency, fluorene-based polymers (PFs) are applied to many fields. Compared to other polymer materials such as poly(spirobifluorene)s and polysilafluorenes, PF is one of the most promising polymer materials for blue-emitting devices. Meanwhile there are some defects in PFs. They carrier injection barrier are much too large. The molecule chains tend to aggregate, and the carbon atom at 9 sites are easily oxidized. All these defects will lead to green light-emitting. We can construct a novel β-phase polyfluorene, which carbon atom at 9 sites are modified. Constructing nano molecule is another way to inhibit green light-emitting.

In my graduation project, I conduct a high-performance steric polyfluorenes(PNDPF) via supramolecular approach. The balance of the steric hinderance interaction and van der Waals interaction contributed to the formation of β-phase. There are two emission peaks, which are located at 440nm and 455nm, In the fluorescence emission spectra of PNDPF solution. And the two emission peaks in PNDPF film are located at 446nm and 461nm. The highest current efficiency of Light-emitting device is 9.6cd/A, which voltage is 6.4V. And the device’s starting voltage is 5.3V(the luminance is 1cd/m²). When the voltage is 11.2V, the luminance peaks at 1074cd/m².

Key words: hindrance functionalization, Fluorene-Based Polymer, Blue-Emitting Devices, Photo-Electronic Devices

目录

第一章 绪论 4

1.1 小分子蓝光荧光材料 4

1.1.1 传统小分子蓝光荧光材料 4

1.1.2 小分子蓝光延迟荧光材料 4

1.2 聚合物蓝光荧光材料 6

1.2.1 聚芴 6

1.2.2 聚螺芴 7

1.2.3 聚硅芴 8

1.2.4 聚对苯 9

1.3 聚合物合成方法 10

1.3.1 FeCl₃催化缩合反应 10

1.3.2 Pd催化缩合反应 10

1.3.3 Pd催化Heck反应 10

1.3.4 Pd催化Stille反应 11

1.3.5 Pd催化Suzuki偶合反应 11

1.3.6 Ni催化缩合反应 11

1.3.7 Wessling反应 12

1.3.8 Honor反应 12

1.4 蓝光聚合物研究存在的问题 13

1.4.1 芴酮缺陷机制 13

1.4.2 聚集诱导机制 14

1.4.3 弯曲机制 17

1.5 蓝光聚合物研究改进方案 17

1.5.1 主链共平面化法 17

1.5.2 引入杂原子改性法 19

1.5.3 9位碳改性法 19

1.5.4 构建纳米分子法 22

1.5.5 芴和其他单体共聚 25

第二章 β相聚（9，9）-二芳基芴（PNDPF）的制备与性能研究 27

2.1 实验试剂和药品 27

2.2 测试仪器与方法 27

2.3 PNDPF的合成 28

2.4 PNDPF的表征分析 30

2.5 实验结果与讨论 32

参考文献 33

致谢 41

第一章 绪论

1.1 小分子蓝光荧光材料

目前的小分子蓝光荧光材料主要分为两类：传统小分子蓝光荧光材料和小分子蓝光延迟荧光材料。这些材料的发光过程包括反隙间穿越和三线态-三线态湮灭，即两个三线态的分子相互作用后形成两个单线态的分子，其中一个处于激发态，而另一个处于基态。这个过程可能会伴随延迟荧光的出现。

1.1.1 传统小分子蓝光荧光材料

传统小分子蓝光荧光材料通常作为发光层掺杂到宽带隙的主体材料中。比如日本的Hosokawaa课题组研究了一种小分子蓝光荧光材料DPVBi（图1），这种分子的荧光量子效率比较突出，其玻璃化转变温度只有64℃，但在工作过程中容易产生结晶，器件寿命较短。^[1]台湾交通大学的Tasi课题组合成了对-双（对-N,N-二苯基氨基苯乙烯基）苯(DSA-Ph)（图2）,该分子供电子基团较强，DSA-Ph可以作为发光层，被掺杂到MADN主体材料中所制备的器件电流效率达到9.7cd/A。^[2]有些传统小分子蓝光荧光材料已经应用于无源驱动类型的OLED器件，但其低效，短寿命和低色纯度限制了其在有源驱动型OLED产品的发展。

请支付后下载全文，论文总字数：32994字