含咔唑和三苯基膦氧双极性梯形聚硅氧烷的合成及其性能研究

摘要

有机发光二极管(OLEDs)由于响应速度快、视角宽、自主发光等多种优势被人们广泛关注。特别是磷光材料，可以利用三线态激子使内量子效率达到100％，有效提高了发光效率。一般来讲，磷光材料采用的是主客体掺杂结构，然而磷光材料由于缺失合适的主体材料导致发展较红色、绿色磷光材料滞后。
　　本文以双链的Si-O-Si作为聚合物的主链骨架，并用三线态能比较高的咔唑和三苯基氧化膦作为侧基发光基团。为了保证产物的梯形结构，采用的聚合方法为:先对单体进行自组装，然后通过冷冻干燥固定在瓶壁上进行固相原位缩合，最后用溶液聚合。成功合成了双极性主体材料(LPCzSiPO)，并合成空穴传输、电子传输两种梯形结构的主体材料(LPDCzSi、LPDPOSi)作为对比。由于硅氧烷的引入，他们具有良好的热稳定性，其中双极性主体材料的Td=451℃，Tg=178℃，同时也阻隔了侧基之间的共轭，提高了三线态能。三种聚合物的三线态能分别为ET=2.93、3.00、3.01，均大于客体磷光材料FIrpic。通过伏安循环法测试三种聚合物的HOMO、LUMO值，双极性聚合物LPCzSiPO不但有较高的HOMO值（-5.32）可以匹配ITO/PEDOT∶PSS的功函，有利于空穴的注入，而且由于三苯基膦氧的引入，其LUMO值(-1.93)也低于单空穴主体，有利于电子的注入。根据分子模拟，双极性主体的HOMO、LUMO的分布要好于单空穴和单电子主体材料，基本完全分布在不同基团，这样导致侧基相互作用比较小，分别有利于电子和空穴传输。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 有机电致发光

1．2．1 发光基础

1．2．2 有机电致发光的发展史

1．2．3 OLED的结构与种类

1．2．4 OLED器件的发光原理

1．2．5 OLED发光的基本性能参数

1．3 电致磷光OLED

1．3．1．磷光材料的发光原理与能量转移机制

1．3．2 常见的客体材料

1．3．3 主客体的设计

1．4 有机电致磷光主体材料的研究

1．4．1 主体材料的要求

1．4．2 主体材料的分类

1．4．3 硅氧烷基电致磷光主体材料

1．5 本论文的设计思想和创新点

第二章 侧基含咔唑和氧化膦梯形结构聚硅氧烷的合成

2．1 引言

2．2 实验原料与仪器

2．2．1 实验原料

2．2．2 实验仪器

2．3 主链及侧基发光基团的合成

2．3．1 1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二乙烯基二硅氧烷的合成

2．3．2 9-(4-溴苯基)咔唑的合成

2．3．3 (4-溴苯基)二苯基膦氧化物的合成

2．4 聚合物的合成

2．4．1 双极性聚合物(LPCzSiPO)的合成

2．4．2 空穴传输聚合物(LPDCzSi)的合成

2．4．3 电子传输型聚合物(LPDPOSi)的合成

2．5 本章小结

第三章 结果与讨论

3．1 表征方法

3．1．1 紫外吸收光谱测试

3．1．2 分子发光光谱测试

3．1．3 热性能测试

3．1．4 循环伏安法(Cyclic Voltammetry)

3．1．5 凝胶渗透色谱(GPC)

3．2 双极性聚合物(LPCzSiPO)的表征

3．2．1 热性能分析

3．2．2 紫外吸收光谱

3．2．3 分子发光光谱测试

3．2．4 电化学性质分析

3．2．5 分子模拟

3．2．6 XRD测试

3．3 空穴传输型聚合物(LPDCzSi)的表征

3．3．1 热性能分析

3．2．2 紫外吸收光谱

3．3．3 分子发光光谱

3．3．4 电化学性质分析

3．3．5 分子模拟

3．3．6 XRD测试

3．4 电子传输型聚合物(LPDPOSi)的表征

3．4．1 热性能分析

3．4．2 紫外吸收光谱

3．4．3 分子发光光谱

3．4．4 电化学性质分析

3．4．5 分子模拟

3．4．6 XRD测试

3．5 本章小结

第四章 结论

参考文献

研究成果及发表的学术论文

致谢

导师及作者简介