烃基芴类共轭聚合物的设计合成及其发光性质研究

论文摘要

同小分子电致发光器件相比,聚合物电致发光器件由于制作工艺简单、热稳定性好、器件效率高,可以制作大面积及柔性器件等优点,成为当今国际平板显示技术领域研究的热点之一。本文在系统综述了聚合物电致发光材料,特别是聚芴类发光材料的研究进展的基础上,针对目前聚烷基芴类发光材料的主要缺陷,从提高玻璃化转变温度、改善发光色纯度和热稳定性、设计开发新型、高效蓝光材料的角度出发,通过Yamamato偶合反应合成出了侧链含烷基及芳基的均聚芴类蓝光材料;并通过Suzuki偶联反应合成了主链含低带隙噻吩,侧链分别含烷基和芳基的共聚芴类绿光材料。并对它们的热稳定性、光致发光及聚合物结构与发光性能的关系进行了系统研究。研究结果表明,所合成的目标产物都有较好的溶解性和成膜性,在固态和溶液中均具有较强的光致发光性质。侧链联苯基团的引入能够进一步改善聚烷基芴衍生物的热稳定性(Td提高40℃以上)和玻璃化温度(Tg提高至少47℃以上),并能有效避免聚烷基芴类材料易形成分子聚集体和激基缔合物的缺陷,提高了聚芴类发光材料的发光色纯度和色稳定性。其中,芳基挂接的均聚芴固体荧光的最大发光波长位于蓝光区,而半峰宽只有50nm,并且经热处理后依然保持稳定的发光色纯度,是非常有应用前景的蓝光材料。吸收和荧光光谱也证实了,在带来上述优异性能的同时,聚合物主链共扼结构并没有因芳基侧链的引入而被破坏。本文的研究也为今后新型、高效发光材料的设计提供了参考。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 第一章 聚合物电致发光材料及研究进展
• 1.1 引言
• 1.2 有机/聚合物电致发光的历史与发展前景
• 1.3 聚合物电致发光的发光机理
• 1.4 聚合物电致发光二极管的器件结构
• 1.5 聚合物电致发光材料
• 1.5.1 空穴传输材料
• 1.5.2 电子传输材料
• 1.5.3 聚合物发光材料
• 1.5.3.1 掺杂高分子材料
• 1.5.3.2 含金属配合物的高分子材料
• 1.5.3.3 非主链共轭高分子材料
• 1.5.3.4 主链共轭高分子材料
• 1.6 电致发光聚合物存在的主要问题及研究方向
• 1.7 本论文研究的主要内容
• 1.7.1 课题的设计思想
• 1.7.2 本论文的主要内容
• 参考文献
• 第二章 侧链含十二烷基及对-十二烷氧基联苯亚甲基的均聚芴类发光材料的合成及性能研究
• 2.1 设计思路
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 合成路线
• 2.2.2 仪器和试剂
• 2.2.3 中间体的合成
• 2.2.4 聚合催化剂的制备及纯化
• 2.2.5 目标聚合物的合成
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 合成
• 2.3.2 聚合物的分子量测定和热分析
• 2.3.3 聚合物的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第三章 主链含噻吩侧链含烷基和芳基的共聚芴类发光材料的合成及性能研究
• 3.1 设计思路
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 合成路线
• 3.2.2 仪器和试剂
• 3.2.3 中间体的合成
• 3.2.4 催化剂四（三苯基）磷钯的合成
• 3.2.5 目标聚合物的合成
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 合成
• 3.3.2 聚合物的分子量测定和热分析
• 3.3.3 聚合物的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱
• 3.4 结论
• 参考文献
• 第四章 结论
• 在读期间发表的论文
• 致谢