文档介绍：湘潭大学
硕士学位论文
聚芴及PPV类衍生物的合成及光电性能研究
姓名:于宗强
申请学位级别:硕士
专业:高分子化学与物理
指导教师:谭松庭
20060501
摘要
自1990年由英国剑桥大学Cavendish实验室首次报道聚合物电致发光器件
(PLED)以来,因这类显示器件具有启动电压低、视角宽、重量轻、可弯曲以及易
实现全色显示等优点,在平板显示方面的应用潜力受到了广泛关注。目前聚合物
电致发光材料在发光亮度、效率和寿命方面都在不断取得进展,其中,聚芴(PF)
和聚对苯撑乙烯(PPV)类衍生物具有较高的光致发光和电致发光性能,以及良好
的耐热性、抗氧化性、溶解性、可加工性等优点,是目前研究最热的聚合物电致
发光材料。
本论文合成了四类聚芴和PPV类衍生物的聚合物。通过热性能分析,光谱性质、
电化学性质及聚合物单层电致发光器件的测试来评价所合成的聚合物的性能。
1. 设计并通过Yamamato偶合合成了在侧链中带有辛烷基,叔丁基苄叉基芴系
列聚合物,讨论了叔丁基苄叉基侧基对聚合物的溶解性,热性能和发光性能的影
响。叔丁基苄叉基对芴共平面性提高,降低了能隙(,
),更有利于空穴注入传输。以共聚物为发光层制备的单层器件ITO/PEDOT/
聚合物P2/Ca/Al发绿光,器件最大的发光亮度为603 cd/m2,最大发射峰位为540 nm,
发光性能稳定,说明聚合物有良好的电致发光性能。
2. 设计并通过Heck偶合合成了烷基芴与联苯及对苯衍生物的交替共聚物。聚
合物P3, P4, P5均为非晶物质,重量的%5的分解温度都高于380 oC,显示出较好的
热稳定性,玻璃化温度(Tg)分别为108, 104, 70 oC。聚合物P3和 P4的光致发光
光谱中,随着侧链烷氧基长度的增长溶解性增强,聚合物荧光光谱有一定的蓝移,
通过在主链引入联苯单元和PPV类衍生物,从而调节聚芴的发光波长,说明能有效
控制聚芴的发光颜色。
3. 设计并通过Heck偶合合成了叔丁基苄叉基芴与PPV类衍生物的交替共聚物
P6和P7,在芴的侧链上引入叔丁基苄叉基团来提高芴的共平面性增强共轭性。同
时在主链上引入PPV类衍生物单元则可在可见光范围内调节聚芴的发光颜色,使之
发光颜色间于芴和PPV 发光区之间。以共聚物为发光层制备的单层器件
ITO/PEDOT/聚合物P7/Ca/Al发绿光,器件最大的发光亮度(535 cd/m2),最大发射
峰波长为578 nm,说明聚合物有良好的电致发光性能。
4. 通过Witting聚合法合成了一种含三苯胺空穴传输基团的共轭聚合物P8,采
用FT-IR、1H-NMR、GPC、UV、DSC、TG等测试手段对其进行了表征,测试了聚
合物的发光性能, 并分别讨论了三苯胺基团引入对发光等性能的影响。结果表明,
三苯胺基团引入PPV类衍生物中,聚合物具有很好的溶解性,成膜性能好,很强的
荧光性能,热稳定性较好,具有较高的玻璃化转变温度Tg=136 oC。聚合物在三氯
甲烷溶液和固体膜状态下发出较强的荧光。

关键词:电致发光;芴;三苯胺; PPV类衍生物;Yamamato偶合;Heck偶合;
Witting聚合
I
ABSTRACT
Since the initial discovery of polymeric electroluminescence device (PLEDs)
reported in 1990, PLEDs have attracted considerable interest because of their potential
application in flat panel displays. PLEDs offer advantages of low turn-on and operating
voltages, wide viewing angles and light weight. The range of colors available from
PLED spans the entire visible spectrum. Polyfluorene and PPV derivatives have high
PL and EL efficiency, good thermal properties, ant-oxidation and good solubility in
anic solvents.
In this paper, we have synthesized novel Polyfl