高分子空穴传输材料的合成与性能研究

本论文以改善有机／高分子电致发光器件的载流子注入与传输平衡为目的，以具有良好成膜性、热稳定性及氧化还原性的氮硫共扼聚合物为母体，通过在氮上引入不同的侧基来研究所得聚合物的空穴传输性能，发光性能及其在电致发光器件中佩的应用。1．设计与合成出一系列不同链长的烷基取代的氮硫共扼聚合物，所得聚合物具有规整的结构，高的分子量，可溶于常见的有机溶剂且具有良好的成膜性。电化学研究表明，它们具有良好的氧化还原可逆性及稳定性，其HOMO值在5.02一5.16eV之间，与阳极ITO具有较好的匹配，说明它们有着良好的空穴注入性能。通过对“hole-only"器件（ITO/PPSA-R/C u )的研究表明随着烷基侧链的增长，所得聚合物的空穴传输能力逐渐下降。双层器件(TO/PPSA-R/Alq3几佩F/AI）研究结果表明与传统的高分子空穴传输材料聚乙烯咔叫含(PVK)相比，器件的启动电压降低，发光效率明显提高，说明烷基取代氮硫共扼聚合物具有优良的空穴传输性能。2.设计与合成出侧链悬挂有三芳胺类空穴传输小分子的氮硫共辆单体，在强酸体系下聚合后，通过核磁表征发现由于醚键断裂导致部分三芳1}5}小分子脱落，聚合物中三芳胺小分子含量降低。电化学研究表明它们具有良好的氧化还原可逆性，其HOMO值在-5.18eV左右，大于未引入二芳服时的氮硫共扼聚合物。双层器件(ITO/PPSA-TPA/Alq3/LiF/Al)研究结果表明，与未引入三芳l}}C的氮硫共扼聚合物相比，器件的启动电压升高，发光效率降低。3.设计与合成出侧链悬挂有高荧光效率的蓝色发光二苯葱小分子的氮硫单体，并通过其与可合成出高性能的空穴传输材料一的乙基取代的氮硫单体以不同比例共聚获得一系列新型的主链传输空穴而侧链发光的聚合物。它们具有高的热稳定性，良好的溶解性及成膜性，电化学研究表明它们具有良好的氧化还原可逆 性及低的起始氧化电位。通过对其发光性质的研究，我们发现在溶液荧光光谱中短波长的发射归结于二苯葱单体的发射，而长波长的发射则归结于分子内或分子间受激分子的发射；在固体膜的荧光光谱中，主要表现为激基缔合物发光，并随着二苯葱基元含量的减少光致发光亮度增加，且发光蓝移。4.设计与合成出含有N一烷基咔吟或N一芳基咔畔和不同发光中心的小分子发光材料，我们发现含葱环的发光小分子发光颜色向长波移动，含联苯结构的发光小分子的发光颜色则向短波移动。电化学研究表明，11卜畔的存在提高了发光小分子的空穴传输性能。通过将含有电子传输层的发光小分子双层器件与单层器件对比，我们发现双层器件的各项性能远高于单层器件，进一步说明了发光小分子传输性能的改善。