以開環置換法備製具電洞傳輸性質之高分子電激發光材料

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研究生：	蔡泰生 Tai-Sheng Tsai
論文名稱：	以開環置換法備製具電洞傳輸性質之高分子電激發光材料 Preparation of Electroluminescent Polymers Containing Hole-transporting Moieties by Ring-Opening Metathesis Polymerization Process
指導教授：	周大新 Tahsin J. Chow 諸柏仁 Po-Jen Chu
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	理學院 - 化學學系 Department of Chemistry
畢業學年度：	94
語文別：	中文
論文頁數：	150
中文關鍵詞：	高分子電激發光材料
外文關鍵詞：	PLED
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中文摘要
我們利用開環置換法(Ring-Opening Metathesis Polymerization)備置了一系列的非共軛接枝高分子聚合物(PB、PN、PTO、PTR)，除了PB外都具有電洞傳送的性質，這一系列的高分子聚合物有相當好的熱穩定性，改善了以往電洞傳輸材料熱穩定性不佳的缺點，高分子聚合物的螢光放射在藍光區的範圍，其中以PN的量子產率最高(Φf=18.73%)。我們利用這一系列的高分子聚合物以旋轉塗佈法的方式製作元件，以PTO為發光層所製作的元件ITO/PEDOT:PSS/PTO/Ca/Al具有單層發白光的現象(CIE座標 x=0.34,y=0.32)，操作電壓14V時得最大亮度為10cd/m2，而以PN為發光層的元件IT0/PN/TPBI/LiF/Al為藍光元件，元件的最大亮度為170cd/m2。因為此一系列的高分子聚合物具有電洞傳輸功能，所以我們搭配Alq3製作元件討論電洞傳送的效率，希望可以當作新的電洞傳輸材料。最後再將藍光材料PN和本實驗室所合成的紅光材料poly(cyanhMe)搭配製作成白光元件，其元件結構為ITO/PEDOT:PSS/polymer blend/Ca/Al，CIE座標為x=0.35,y=0.31，最大亮度16 cd/m2，為了提高效率我們加入電洞阻擋層製作元件ITO/PEDOT:PSS/polymer blend/TPBI/Al，其最大亮度265 cd/m2，光色接近白光(CIE座標x=0.29,y=0.29)。

Abstract
A series of polyolefins bearing hole-transport arylamine moieties (PN, PTO, PTR) were prepared by ring-opening metathesis polymerization. The resulting polymers showed good thermal stability. Their PL spectra exhibit a band in the range of 375-425nm in blue-violet region. The PN has the highest fluorescence quantum yields in dichloromethane (Φf=18.73%). PLED device using PTO as a single emitting layer (ITO/PEDOT: PSS/PTO/Ca/Al) displayed white color (CIE coordinates: x=0.34, y=0.32), with maximum luminescence 10cd/m2 at an applied voltage of 14V. The LED device of PN (ITO/PN/TPBI/LiF/Al) emitted blue light, with maximal brightness 170cd/m2. The devices using these polymers as hole-transporting layer showed that they can be used as effective hole-transporting materials. The white LED device using polymer blends ( poly(cyanhMe) dopped in PN) were fabricated (ITO/PEDOT:PSS/polymer blends/Ca/Al), with maximal luminescence at 16cd/m2 and CIE coordinate at (0.35, 0.31). In order to enhance the efficiency, a layer of hole-blocking material was added in (ITO/PEDOT: PSS/polymer blends/TPBI/Al). It emitted near white color (CIE coordinate: x=0.29, y=0.29) with the maximal brightness of 265cd/m2.

目錄
中文摘要-------------------------------------------------Ⅰ
英文摘要-------------------------------------------------Ⅱ
謝誌-----------------------------------------------------Ⅲ
目錄-----------------------------------------------------Ⅳ
圖目錄---------------------------------------------------Ⅵ
表目錄-----------------------------------------------ⅩⅣ
第一章 序論-----------------------------------------------1
1-1.	前言-------------------------------------------1
1-2.	發光原理與元件結構-----------------------------4
1-2 (a)  電洞傳輸材料----------------------------7
1-2 (b)  電子傳輸材料----------------------------8
1-2 (c)  發光材料------------------------------- 9
1-2 (d)  高分子材料-----------------------------10
1-2 (e)  全彩化技術-----------------------------11
1-3.	研究動機--------------------------------------12
第二章 結果與討論----------------------------------------15
2-1. 單體的製備與鑑定------------------------------15
2-2. C-N bond formation (碳-氮鍵的形成)------------20
2-3. 高分子聚合物的製備與鑑定----------------------22
2-4. 高分子聚合物分子量測定------------------------24
2-5. 高分子聚合物熱穩定性質分析--------------------26
2-6. 單體與高分子聚合物的光學性質分析- ------------31
2-7. 單體與高分子聚合物之螢光量子產率--------------48
2-8. 單體與高分子聚合物的氧化還原性質--------------49
2-9. 單體與高分子聚合物的相對能階關係--------------52
2-10. 元件的製作及效能與光譜探討-------------------54
第三章 結論----------------------------------------------97
第四章 實驗部分-----------------------------------------100
4-1. 使用儀器與藥品-------------------------------10O
4-2. 合成總流程-----------------------------------102
4-3. 單體合成步驟與光譜鑑定-----------------------103
4-4. 高分子聚合物的合成步驟與光譜鑑定-------------117
第五章 參考文獻-----------------------------------------119
附錄:化合物之核磁共振光譜及質譜圖 ----------------------122

                                

第五章參考文獻
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