1,3-及1,4-雙取代咔唑單體與矽苯衍生物共聚高分子之合成及其於高分子有機發光二極體之應用

Synthesis and Characterization of Polymers with 1,3- and 1,4-Bicarbazole-Substituted Arylsilane Derivatives as Host for Polymer Light Emitting Diodes

潘韵文(Yun-Wen Pan)

指導教授 ： 謝國煌

國立臺灣大學/工學院/化學工程學研究所/碩士(2017年)

https://doi.org/10.6342/NTU201701580

摘要

本研究乃利用N,N’-dicarbazolyl-2,5-benzene (mCP)及N,N’-dicarbazolyl-3,6- benzene (pCP)雙取代咔唑單體作為前驅物，並引入矽苯衍生物經由鈴木-宮浦 (Suzuki-Miyaura) 偶聯反應進行一系列共聚高分子之合成。目前被廣泛使用之磷光主發光體材料幾乎皆含有咔唑 (carbazole)基團，因咔唑擁有良好的電洞傳遞性質與較高的三重態能階。藉由矽原子sp3混成軌域之四面體結構可將共聚物當中之苯環間隔開來，進而中斷高分子主鏈之共軛效應，使高分子之三重態能隙提高並具有良好的熱穩定性質，又於矽苯衍生物側鏈引入巨大的取代基團能抑制分子之相互堆疊，避免客發光體因自我聚集 (self-aggregation) 造成濃度焠熄 (concentration quench) 的現象。
由於多苯環結構剛硬且具有強π-π作用力，經熱示差掃描卡計及熱重分析儀之分析，共聚高分子皆有高玻璃轉移溫度與熱裂解溫度，且透過能量轉移實驗，其高三重態能隙亦可使能量有效傳遞至客發光體，此外，由電化學研究之結果顯示，高分子 mCP-SiCz 與 pCP-SiCz 擁有較高之 HOMO 能階，良好的電洞傳遞性質進而提升高分子發光二極體 (Polymer Light-Emitting Diode, PLED) 之效率。
藍色磷光元件以mCP-SiCz混摻25 %之FIrpic與40 %之Si2OXD有最佳表現，其元件結構為ITO / PEDOT：PSS / mCP-SiCz：FIrpic 20 %：Si2OXD 40 % / Mg / Ag，最大亮度為5158 cd/m2，最高效率達8.32 cd/A。

關鍵字

高分子發光二極體 ； 高三重態能隙 ； 咔唑 ； 矽苯衍生物 ； 鈴木-宮浦反應

並列摘要

無資料

並列關鍵字

PLED ； high triplet energy ； carbazole ； mCP ； arylsilane ； Suzuki coupling

參考文獻

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