氟代苝酰亞胺類樹枝狀分子的合成及性能研究.pdf

1、有機(jī)電致發(fā)光器件具有直流電壓驅(qū)動(dòng)、主動(dòng)發(fā)光、體積小、無視角限制、響應(yīng)快，以及色彩全、制作工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，作為新型顯示技術(shù)而備受矚目。有機(jī)電致發(fā)光三基色材料中，綠光和藍(lán)光的發(fā)展迅速，甚至已達(dá)到實(shí)用化水平，而紅光材料進(jìn)展明顯落后，為了滿足全色顯示和白光照明的需要，有必要進(jìn)一步發(fā)展具有更高效率的能結(jié)合小分子化合物和聚合物優(yōu)點(diǎn)的紅色主體發(fā)光材料，而功能化的樹枝狀分子正好能滿足這一需求。 與傳統(tǒng)的小分子和高分子發(fā)光材料相比，樹枝狀化合物在

2、發(fā)光材料方面的應(yīng)用具有無可比擬的優(yōu)勢。樹枝狀發(fā)光材料的發(fā)光特性可以方便地由中心核調(diào)換不同的熒光染料來實(shí)現(xiàn)，另外大量的表面功能團(tuán)和不同的代數(shù)可供選擇來得到一些有趣的性質(zhì)，如載流子傳輸功能、區(qū)域隔離效應(yīng)、溶解性和天線效應(yīng)等。完整的樹枝狀分子由中心核、數(shù)層重復(fù)樹枝單元和大量的外圍基團(tuán)所組成。本文選擇苝二酰亞胺為中心核，全氟代苯基為表面基團(tuán)合成了非摻雜紅色熒光樹枝狀分子PDI-F。目標(biāo)化合物以苝酐為原料經(jīng)酰亞胺化、溴代、親核取代、Diels-A

3、lder等10步反應(yīng)合成。通過1HNMR、MALDI-TOF-MS、XRD等手段確證了其結(jié)構(gòu)；通過DSC和TGA手段研究了其熱穩(wěn)定性和形態(tài)穩(wěn)定性，用紫外-可見吸收光譜，熒光光譜，循環(huán)伏安法(CV)等手段研究了它的光電性能，并以該樹枝狀分子為發(fā)光層和電子傳輸層制備了電致發(fā)光器件，研究了其電致發(fā)光性能。 PDI-F在普通有機(jī)溶劑中有較好的溶解性，可以通過旋涂或噴墨等方法來制備器件。結(jié)構(gòu)中苝二酰亞胺單元具有缺電子的特點(diǎn)，是優(yōu)良的電子傳

4、輸材料；全氟代苯單元中，氟的強(qiáng)吸電子性可以促進(jìn)化合物的電子傳輸性能：單晶衍射顯示PDI-F為非平面的超支化立體構(gòu)型；DSC和TGA數(shù)據(jù)顯示其玻璃化溫度高達(dá)235℃，分解溫度425℃，表明該化合物具有較高的無定形穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。 此化合物在溶液和固體薄膜中的吸收光譜差別很小，電致發(fā)光光譜不隨驅(qū)動(dòng)電壓的改變而改變。采用旋涂法所制備的非摻雜發(fā)光器件，發(fā)射峰在602nm。計(jì)算得到化合物的帶隙值Eg(opt.)為2.06eV，電離勢(I