新型silole与咔唑及窄带隙单体共聚物的合成与性能研究

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1、摘要Silole是一类含si的五元环二烯，由于si原子环外两个。键的a+轨道和环上丁二烯部分的Ⅱ+轨道形成6}一兀，共轭，使得silole具有了低的LUMO能级。从而赋予它很好的电子接受能力和很高的电子迁移率。同时，2，3，4，5一四苯基silole及其衍生物由于聚集态发光效应而具有很好的固态发光性能。由此可见silole类化合物是一类很有潜力的电子传输和发光材料。咔唑类聚合物是一类具有良好的空穴传输能力和光学性能的宽带隙发光材料。通过将咔唑与窄带隙单体共聚，可以调节共聚物的发光颜色以及提高发光

2、效率。同时，在咔唑类聚合物中引入电子传输基团，可以合成同时具有较高空穴传输能力和电子传输能力的发光材料，这有利于制备单层发光器件。将silole基团引入咔唑类聚合物中，可以将咔唑良好的空穴传输能力和silole的高电子迁移率以及良好的固态发光性能有机结合，从而得到一种新型的共聚物。目前尚未有此类聚合物的报道。本文通过Suzuki偶联反应合成了l，l一二甲基．2，3，4，5一四苯基silole和N．己基咔唑的对位和问位的无规共聚物及交替共聚物，并且研究了这些共聚物的吸收特性，电化学性能，光致发光和

3、电致发光特性，以及场效应晶体管(FET)器件的性能。通过循环伏安法测得聚合物的HOMO能级在一5．10eV到一5．34eV之间，LUMO能级在．2．66eV到一2．82eV之间。从聚合物的光致发光和电致发光光谱中可以看出，在咔唑单元和silole单元之问发生了有效的能量转移，随着silole基团含量的增加，发光最大波长有所红移，共聚物PCz．PSP20的PL量子效率最高，为44％。制备了结构为ITO／Copolymer／Ba／AI的单层发光器件，共聚物PCz—PSP20的器件外量子效率最高，为0

4、．77％，亮度为333cd／m2。制备了结构为Cr／Ta205／PAN／Copolymer／Au的FET器件，共聚物PCz—PSP5空穴迁移率最高，为9．3×10-6cm2／(vS)。由此可见，通过将silOle基团和咔唑基团共聚可以得到一类具有良好电荷传输能力和发光性能的新型聚合物，并且此类聚合物的单层器件是目前所报道的单层发光器件中性能比较好的。关键词：silole，聚咔肆，发光共聚物，空穴传输材料，电子传输材料坐直型三盔堂堡主堂焦逢塞AbstractSiloIesorsiIacyclope

5、ntadienesareagroupoffive—memberedsilacyclicsthatpossessauniquelow—lyingLUMOlevelassociatedwiththea*-7【’COnjugationarisingfromtheinteractionbetweentheo’orbitaloftwoexocyclicobondsonthesiliconatomandthe7I'’orbital0fthebutadienemoiety．Silolesexhibithigh

6、electronacceptabilityandfastelectronmobility．2，3，4，5-Tetraphenylsil01esanditsderiversshownovelfluorescentcharacteristicsinsolidstateduetotheaggregation—inducedemissionphenomena．Thussilolescanbeutilizedaspromisingelectrontransportingandlightemittingma

7、terialsinOLEDs．Carbazole-basedpolymersappearedtobenotablewidebandgaplightemittingmaterialsinPLEDswhichprocessgoodholetransportingabilityandopticalproperties．Emissioncolorofcopolymerscanbetunedandfluorescentefficiencycanbeimprovedbyincorporatingnarrow

8、gapcomonomersintopolycarbaz01ebackbone．Introducingcomonomerswithhighelectronaffinityintothecarbazole—basedcopolymersisapromisingapproachtopursuingefficientsingle—layerPLED，sincethecopolymerscontainbothholeandelectronaffinityunits．Introducingsiloleint