基于四苯基乙烯的熒光材料的設計、合成、性質(zhì)及應用.pdf

1、2001年唐本忠教授課題組首先報導了聚集誘導發(fā)光效應（aggregation-induced emission，AlE），即一些在溶液中不發(fā)光的熒光分子在固體粉末或薄膜等聚集狀態(tài)下卻能發(fā)出很強的熒光。這種奇特的發(fā)光現(xiàn)象與傳統(tǒng)熒光分子的聚集導致熒光猝滅(aggregation-caused quenching，ACQ)現(xiàn)象截然相反，打破了傳統(tǒng)思維的束縛。十余年來，AIE現(xiàn)象已吸引了國內(nèi)外科學界以及工業(yè)界的廣泛關注，為開發(fā)高效率的新型光電功

2、能材料和熒光探針提供了新的思路，具有十分重要的學術戰(zhàn)略意義。
　　本文以AIE理論基礎為指導，運用典型的具有AlE特性的四苯基乙烯(TPE)作為基體，合成了一系列新型的熒光小分子及聚合物，并研究了它們在有機電致發(fā)光器件(OLED)、壓致變色等領域的應用。分述如下:
　　(1)合成并表征了兩種基于TPE的、分子內(nèi)具有B-N配位的熒光小分子。這兩種化合物具有良好的熱穩(wěn)定性，熱分解溫度都在400℃以上。它們都具有AlE的性質(zhì)，在固

3、態(tài)薄膜狀態(tài)下表現(xiàn)出優(yōu)異的熒光發(fā)射性能，熒光量子效率高達100％。由于分子內(nèi)pπ-π*共軛的存在，分子的LUMO能級明顯降低，有利于提高材料的電子傳輸能力。與分子內(nèi)無B-N配位的熒光分子相比，利用這兩種分子作為發(fā)光層的OLED器件的發(fā)光層能表現(xiàn)出更優(yōu)良的性能，這表明分子內(nèi)B-N配位的引入對提高材料的電致發(fā)光性能具有促進作用。
　　(2)以TPE、二苯基芴或螺二芴為構筑單元，合成表征了一系列新型的熒光小分子，研究了各基元的不同鍵接方式

4、對材料發(fā)光性能的影響。實驗結果表明，這些分子都具有良好的熱穩(wěn)定性。它們具有AIE的性質(zhì)，在固態(tài)薄膜的狀態(tài)下的熒光量子效率高達100％，而且它們還具有可逆的壓致變色特性，在無定型和晶態(tài)下表現(xiàn)出不同的發(fā)光顏色。這些分子具有優(yōu)異的電致發(fā)光性能，利用它們作為發(fā)光層的OLED器件的的最大亮度達14500 cd m-2，最高電流效率達到7.2 cdA-1。
　　(3)將TPE分別連接到芴和咔唑的2，7-位，得到了兩種新型聚合物P1和P2，并對

5、它們進行了表征。這兩種聚合物熱穩(wěn)定性良好，熱分解溫度分別為261℃和359℃;它們在溶液中都只能發(fā)出弱的熒光，但隨著聚集態(tài)的形成熒光強度大大增強，顯示出聚集發(fā)光增強(AEE)性能。利用P1和P2作為發(fā)光層(EML)制得了兩種聚合物發(fā)光二極管(PLED):(器件Ⅰ∶ITO/PEDOT∶PSS(45nm)/PVK∶EML(1∶1 wt％,55nm)/TPBI(38 nm)/Ca∶Ag;器件Ⅱ∶ITO/PEDOT∶PSS(45nm)/PVK∶