论文部分内容阅读
聚合物电致白光器件(Polymer-based White Light-Emitting Devices, PWLEDs)由于其在全彩平板显示、液晶显示器背光源和新一代固态照明等领域的潜在应用,已经受到科学和工业界的广泛关注。为了获得白光,可以简单将红色、绿色和蓝色(RGB)三基色或两个互补色,如蓝色和橙黄色配色共混制备器件。但器件在使用过程中容易在光、热和电等因素作用下产生相分离而产生诸如器件光谱稳定性不高、驱动电压增大乃至寿命降低等方面的问题。为了避免这些问题,在单个聚合物链上集成不同发色团,利用不同发色团之间的不完全能量传递来实现白光。本文采用Suzuki反应分别合成了辛基芴与2,7-二[2’-噻吩]-9-芴酮(2,7-bis(2-thienyl)-9-fluorenone, DTFO)和4,7-二[2’-噻吩]-2,1,3-苯并噻二唑(4,7-bis(2-thienyl)-2,1,3-benzothiadiazole, DBT)的共聚物,得到了两种单分子聚合物电致白光材料。并通过微乳液法制备了纳米聚合物分散粒子,研究了颗粒尺寸和Forster能量转移之间的关系。实验结果表明,调整DTFO和DBT在聚合物中的含量,可以控制辛基芴向DTFO和DBT的Forster能量转移,平衡各发色团的发光强度,实现白光发射。其中,当DTFO基团的含量为0.5%(摩尔分数)时,其色坐标为(0.33,0.31),最大亮度为2302cd/m2；当芴酮和DBT基团的含量为0.025%(摩尔分数)时,器件的色坐标为(0.37,0.34),最大亮度为1632cd/m2,最大电流效率为1.89cd/A。将芴酮引入辛基芴和DTFO的共聚物,却没有观察到芴酮的发射峰。但是薄膜状态时,对比DTFO含量相同的三元共聚物和二元共聚物的光致发光光谱,发现三元共聚物中DTFO的发射峰相比二元共聚物增强了。说明芴酮从辛基芴接收的能量发生了Forest非辐射能量转移,完全传递给了DTFO,因此三元共聚物中DTFO的发射强度增加。这使得材料的选择更为广泛,只要选取具有合适吸收和发射光谱的基团,原本不发生能量传递的宽窄带隙基团可以通过该“桥梁基团”的中转实现非辐射能量转移。最后采用微乳液超声法,制备了不同粒径的聚合物纳米分散体,制备的纳米粒子粒径在78-360nm。通过测试固体粉末的光致发光光谱发现,颗粒粒径越大,光谱与固态薄膜的光谱特性越接近；颗粒粒径越小,光谱与稀溶液的光谱特性越接近。粒径增大以后,颗粒内的有序相增多,导致更多的π-π堆积,从而增强了辛基芴向DBT的Forster能量转移,DBT的发射也随之增强。