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早在20世纪初期,人们就发现了有机电致发光现象,1963年,第一次报道了蒽单晶的电致发光器件,但其后的20多年间,由于始终未能解决好驱动电压高和效率低的问题,致使有机方面的研究一直处于停滞不前的状态。直到1987年,美国柯达公司的研究人员和用8-羟基喹啉铝为发光材料并结合芳香二胺作空穴传输材料,首次获得了高效率的有机发光二极管,开创了有机EL材料及器件研究的新局面。随着试验研究的发展,人们结合了大量的新的具有传输性能的电致发光材料,因此对其在化学稳定性及载流子传输性能方面的理论研究显得越来越重要。本文采用密度泛函方法从电子理论水平上讨论了给/吸电子集团取代对PPV类电致发光聚合物及电子传输材料NTCDA重组能的影响,旨在对解释实验现象和从分子角度指导合成不同发光颜色及发光效率的EL聚合物有一定意义。研究表明,吸电子取代基-CN具有吸电子诱导效应,使(PPV)4的LUMO轨道能量降低,电子亲和能增大,但对HOMO轨道影响不明显,HOMO轨道能量降低较小,-CN中还有碳氮三键,可以与主链形成π-π共轭,使整个体系的电子离域范围加大。吸电子取代基CF3,不参与轨道的形成,只具有吸电子诱导效应,对电子离域范围影响较小,只能使LUMO轨道能量降低,所以-CN取代时重组能降低数值大于取代时降低值。对给电子取代基-NH2,氮原子上的孤对p电子与主链形成p-π共轭,使整个体系的电子离域范围加大,但p-π共轭效应小于π-π共轭效应,整个体系的电子离域范围加大程度也较小,且给电子基使HOMO轨道能量升高较明显,电离势能减小,对LUMO轨道影响也较小。所以-NH2取代时(PPV)4的重组能降低数值也小于-CN取代时的重组能降低数值。对取代基-OCOCH3,其取代时重组能降低较取代时大,其主要原因是-OCOCH3中的碳氧双键使整个体系的电子离域范围较-NH2取代时大。-NO2、-CF3、-CN等均有吸电子共轭效应,其共轭效应通过共轭体系交替传递,这类基团所具有的吸电子共轭效应能降低共轭体系的电子密度,使得NTCDA-s的电子亲和势相对于NTCDA有所增大,接受电子的能力有所增强。-CH3、-C6H6、-NH2、-OCOR所具有的给电子共轭效应能增大共轭体系的电子云密度,共轭体系接受电子的能力减弱,电子亲和势增大。由于-CN、-C6H6能够与NTCDA形成π-π共轭效应,共轭能力的加强利于电子在分子内部传输,重组能λ减小。