含二氧六環(huán)側(cè)基聚噻吩類電致發(fā)光材料的合成、表征與性能研究.pdf

1、聚噻吩類電致發(fā)光材料具有良好的穩(wěn)定性，容易進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，且電化學(xué)性能可控，是一類重要的共軛聚合物，在光學(xué)、電學(xué)、光電轉(zhuǎn)換、電光轉(zhuǎn)換等方面具有廣泛的研究和應(yīng)用。
　　 首先以3－溴噻吩、3－溴-4－甲基噻吩和3，4-二溴噻吩為原料，通過(guò)FeCl3氧化催化法分別合成了聚3－溴噻吩(PBrT)、聚3－溴-4－甲基噻吩(PBrMT)和聚3，4-二溴噻吩(PBBrT)三種前驅(qū)聚合物，并優(yōu)化了聚合反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間和催化劑用量?jī)煞N工藝參數(shù)，通過(guò)

2、紅外光譜和核磁共振對(duì)聚合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　 然后以PBrT、PBrMT和PBBrT為原料，二氯－1，3－雙(二苯基膦)丙烷鎳(Ⅱ)(Ni(dppp)Cl2)為催化劑，通過(guò)格氏置換法分別合成了聚3-(1，3-二噁烷-2-乙基)噻吩(PDT)、聚3-(1，3-二噁烷-2-乙基)-4-甲基噻吩(PDMT)和聚3，4-二(1，3-二噁烷-2-乙基)噻吩(PBDT)，采用佛爾哈德滴定法研究了反應(yīng)時(shí)間和聚噻吩主鏈上1，3-二噁烷-2

3、-乙基的取代率，并通過(guò)紅外光譜、核磁共振和凝膠色譜法(GPC)對(duì)其結(jié)構(gòu)和分子量進(jìn)行了表征。通過(guò)熱重分析(TGA)研究了聚合物的熱穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)起始分解溫度和最大分解溫度分別約為300℃和400℃，到800℃左右約為45％左右殘留物存在，表明三種聚噻吩衍生物均具有較好的熱穩(wěn)定性。
　　 通過(guò)紫外－可見吸收光譜(UV-Vis)和光致發(fā)光光譜(PL)研究了PDT、PDMT和PBDT氯仿稀溶液和薄膜的光學(xué)性能，表明在氯仿溶液中三種聚合物均

4、具有較好的紫外吸收和發(fā)光性能，在薄膜中PDT和PDMT的熒光發(fā)射峰相對(duì)于溶液中均有一定的紅移，這是因?yàn)楣腆w薄膜中共軛聚合物有更加緊湊的排列。另外研究中我們沒有觀察到PBDT薄膜的光致發(fā)光性能，這是因?yàn)?，3-二噁烷-2-乙基的供電子效應(yīng)較強(qiáng)，導(dǎo)致PBDT分子間的作用力增加，增大了聚合物分子間消光，從而發(fā)生熒光淬滅。將PDT和PDMT制作成ITO/PEDOT：PSS/Polymer/Al的雙層電致發(fā)光器件，并對(duì)其電流密度－電壓曲線和電致發(fā)

5、光光譜進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)兩種材料的啟亮電壓均為8V左右，電致發(fā)光波長(zhǎng)分別為573nm和508nm，發(fā)光顏色分別為綠色和藍(lán)綠色。
　　 采用循環(huán)伏安法與紫外－可見吸收光譜結(jié)合的方法測(cè)定了PDT、PDMT和PBDT三種聚合物的能級(jí)和能隙值，得到三者的能隙分別為為2.68eV、3.05eV和2.79eV。三種材料的電子傳輸性能都較好，而空穴注入勢(shì)壘較高，因此在器件制作中，我們?cè)贗TO導(dǎo)電玻璃與發(fā)光材料之間引入PEDOT：PSS，作為空穴傳