新型螺芴基有機(jī)半導(dǎo)體的制備及其光電性質(zhì)研究.pdf

1、螺芴功能化的有機(jī)半導(dǎo)體可以顯著地提高材料的熱穩(wěn)定性、光量子效率及其形貌穩(wěn)定性，進(jìn)而改善器件的效率和使用壽命，使其在有機(jī)發(fā)光二極管中有著廣泛的應(yīng)用。在本論文中，為了獲得高效的有機(jī)發(fā)光材料，我們?cè)O(shè)計(jì)并合成了一系列新型的螺環(huán)功能化的有機(jī)半導(dǎo)體，并系統(tǒng)研究了材料性質(zhì)及器件性能。
　　一、理性地開(kāi)展分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)地合成了具有不同空間位阻功能團(tuán)功能化取代芘的衍生物來(lái)研究不同位阻基團(tuán)對(duì)材料的熱穩(wěn)定性、光物理特性、電化學(xué)性質(zhì)、薄膜形貌以及其器

2、件性能的影響，系統(tǒng)研究材料的構(gòu)效關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，在具有相同共軛主鏈的芘衍生物中，不同的空間位阻基團(tuán)對(duì)材料在溶液狀態(tài)下的吸收和發(fā)射，以及電化學(xué)性質(zhì)影響較小;材料在聚集薄膜狀態(tài)下，芘衍生物都呈無(wú)定行形態(tài)，能夠形成光滑平整的薄膜形貌;然而，不同化合物之間吸收和發(fā)射存在著明顯的區(qū)別，這是由于空間位阻大小不同，使得分子間聚集狀態(tài)不一樣所致。
　　二、成功地設(shè)計(jì)并合成了可溶液加工的螺芴氧雜蒽功能化的芘基藍(lán)光材料OSFXPy和DOSFXPy，并

3、通過(guò)TG、DSC、CV和AFM對(duì)材料的熱性質(zhì)、光物理、電化學(xué)性質(zhì)和薄膜形貌研究。表明雙取代芘衍生物DOSFXPy比單邊取代芘衍生物OSFXPy具有更好的熱穩(wěn)定性、成膜能力和電化學(xué)穩(wěn)定?；贒OSFXPy的非摻雜溶液加工OLED最佳電流效率為2.07 cd/A，而基于OSFXPy器件最大電流效率僅有0.7cd/A，說(shuō)明使用大空間位阻的3'，6'*二辛氧基螺芴氧雜蒽對(duì)1-6-位芘修飾可以有效改善材料的光電性能。
　　三、成功地設(shè)計(jì)合成

4、了螺環(huán)功能化的蒽衍生物，并研究了材料的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)發(fā)光晶體管特性，發(fā)現(xiàn)材料2-（2-蒽基）螺芴氧雜蒽具有較好的p-型載流子傳輸性質(zhì)，平均載流子遷移率和閾值電壓分別為1.0×10-4 cm2V-1s-1和29.7 V;而增大螺環(huán)的空間結(jié)構(gòu)和延長(zhǎng)共軛都會(huì)降低載流子遷移率。對(duì)2-（2-蒽基）螺芴氧雜蒽的單晶結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)蒽單元之間的C-H...π的距離為2.798(A)，具有較強(qiáng)的分子間相互作用，載流子可以比較容易地在分子間跳躍與傳輸，使得