含高效荧光染料的聚芴衍生物的合成与表征

基于4-N-(4-甲基苯基)-4-N-苯基-9-(4-叔丁基苯基)-1,8-萘酰亚胺染料具有较高发光效率和能够与深蓝色发射的聚芴发生能量转移，将其以端基的形式引入到聚芴中去，设计合成了不同端基含量(0.1-2mol%)的端基型绿光聚芴衍生物。在电致发光器件中，由于存在由聚芴主链向搀杂染料的能量传递和电荷转移，使得聚合物的发射主要表现为搀杂染料的绿光发射(545nm左右)，发光染料的引入极大地提高了聚合物的电致发光效率。含量为0.5 mol%的聚合物NFP5的器件性能最佳，最大亮度为19280cd/m2，最大电流效率为7.4cd/A，并且在高电场下仍保持很高的发光效率。基于解决9,9-二烷基聚芴类材料光谱稳定性差，电致发光效率低的问题，设计合成了一系列端基含有具有不同能级结构和发光效率的萘酰亚胺类蓝光小分子的蓝光聚芴衍生物。聚合物的光物理和电化学性质以及发光器件的结果表明，在此类低含量化学搀杂的聚合物电致发光材料中，只有存在由主体向搀杂剂的有效能量传递和电荷转移才能提高聚合物的发光效率。其中染料含量0.5 mol%的聚合物NFF5的单层器件的外量子效率为1.32%，最大亮度为6435cd/m2，色坐标为(0.17, 0.20)；染料含量0.5 mol%的聚合物NLF5的单层器件的外量子效率为1.75%，最大亮度为10370cd/m2，色坐标为(0.16, 0.24)；染料含量0.5 mol%的聚合物NPF5的单层器件的外量子效率为2.43%，最大亮度为8917cd/m2，色坐标为(0.17, 0.30)。基于异佛尔酮类红光染料具有较高的荧光量子效率，并且结构易于修饰调控，将其通过共价键分别引入到聚芴的主链、侧链和端基，获得了一系列化学掺杂异佛尔酮类染料的聚芴衍生物。在该类聚合物中，异佛尔酮类染料的发射相比物理搀杂于聚芴中的发射有明显的蓝移，这是由于化学搀杂使得染料分子以分子水平分散到低极性的聚芴中所引起的。染料处于聚芴的不同位置对聚合物光谱的影响不大，但对其电致发光性能的影响比较大。其中染料位于端基时的聚合物P2表现出最佳的电致发光性能：最大电流效率可达7.46cd/A，最大亮度为18039cd/m2，色坐标为(0.28, 0.53)，是比较好的绿光聚合物发光材料。