電致發(fā)光載流子傳輸材料的理論研究.pdf

1、早在20世紀(jì)初期，人們就發(fā)現(xiàn)了有機(jī)電致發(fā)光現(xiàn)象，1963年，第一次報(bào)道了蒽單晶的電致發(fā)光器件，但其后的20多年間，由于始終未能解決好驅(qū)動(dòng)電壓高和效率低的問題，致使有機(jī)方面的研究一直處于停滯不前的狀態(tài)。直到1987年，美國柯達(dá)公司的研究人員和用8-羥基喹啉鋁為發(fā)光材料并結(jié)合芳香二胺作空穴傳輸材料，首次獲得了高效率的有機(jī)發(fā)光二極管，開創(chuàng)了有機(jī)EL材料及器件研究的新局面。隨著實(shí)驗(yàn)研究的發(fā)展，人們結(jié)合了大量的新的具有傳輸性能的電致發(fā)光材料，因此

2、對(duì)其在化學(xué)穩(wěn)定性及載流子傳輸性能方面的理論研究顯得越來越重要。本文采用密度泛函方法從電子理論水平上討論了給/吸電子集團(tuán)取代對(duì)PPV類電致發(fā)光聚合物及電子傳輸材料NTCDA重組能的影響，旨在對(duì)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和從分子角度指導(dǎo)合成不同發(fā)光顏色及發(fā)光效率的EL聚合物有一定意義。 研究表明，吸電子取代基-CN具有吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，使(PPV)4的LUMO軌道能量降低，電子親和能增大，但對(duì)HOMO軌道影響不明顯，HOMO軌道能量降低較小，-CN

3、中還有碳氮三鍵，可以與主鏈形成π-π共軛，使整個(gè)體系的電子離域范圍加大。吸電子取代基CF3，不參與軌道的形成，只具有吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，對(duì)電子離域范圍影響較小，只能使LUMO軌道能量降低，所以-CN取代時(shí)重組能降低數(shù)值大于取代時(shí)降低值。對(duì)給電子取代基-NH2，氮原子上的孤對(duì)p電子與主鏈形成p-π共軛，使整個(gè)體系的電子離域范圍加大，但p-π共軛效應(yīng)小于π-π共軛效應(yīng)，整個(gè)體系的電子離域范圍加大程度也較小，且給電子基使HOMO軌道能量升高較明顯

4、，電離勢(shì)能減小，對(duì)LUMO軌道影響也較小。所以-NH2取代時(shí)(PPV)4的重組能降低數(shù)值也小于-CN取代時(shí)的重組能降低數(shù)值。對(duì)取代基-OCOCH3，其取代時(shí)重組能降低較取代時(shí)大，其主要原因是-OCOCH3中的碳氧雙鍵使整個(gè)體系的電子離域范圍較-NH2取代時(shí)大。-NO2、-CF3、-CN等均有吸電子共軛效應(yīng)，其共軛效應(yīng)通過共軛體系交替?zhèn)鬟f，這類基團(tuán)所具有的吸電子共軛效應(yīng)能降低共軛體系的電子密度，使得NTCDA-s的電子親和勢(shì)相對(duì)于NTCD