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近年來(lái)，由于聚合物發(fā)光二極管（PLEDs）可采取旋涂或噴墨打印等溶液加工的方式制作器件，因而在制備重量輕、大面積的發(fā)光器件方面展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì)。但這一優(yōu)勢(shì)也為高效的多層PLEDs的發(fā)展帶來(lái)了挑戰(zhàn)——如何避免溶液加工過(guò)程中不同有機(jī)層間的界面互溶。

解決此問(wèn)題的一個(gè)有效途徑是發(fā)展可交聯(lián)的光電材料。雖然已有不少可交聯(lián)的光電材料被成功開發(fā)并應(yīng)用在高效的多層光電器件中，但目前報(bào)道的大多數(shù)可交聯(lián)材料都需要長(zhǎng)時(shí)間高溫加熱等苛刻的反應(yīng)條件才能實(shí)現(xiàn)有效交聯(lián)，限制了其在未來(lái)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中的進(jìn)一步應(yīng)用。

基于此，華南理工大學(xué)黃飛教授課題組利用呋喃和馬來(lái)酰亞胺間Diels-Alder反應(yīng)的反應(yīng)溫度低、速度快的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合成了一種側(cè)鏈含呋喃的共軛聚合物空穴傳輸材料聚{2，7-[9,9-二(6-(2-呋喃甲氧基)己基)芴]-共-4,4''''-(4''''''''-丁基)三苯胺}(P1)和側(cè)鏈含馬來(lái)酰胺的共軛小分子交聯(lián)劑N,N''''-二[4-(6-馬來(lái)酰亞氨基己基)苯基]-N,N''''-二苯基聯(lián)苯二胺(M1)。由P1、M1組成的薄膜150^oC加熱1分鐘即可成為交聯(lián)不溶的互穿網(wǎng)絡(luò)，這種簡(jiǎn)捷高效的交聯(lián)方式大大緩解了傳統(tǒng)熱交聯(lián)空穴傳輸材料交聯(lián)條件苛刻給溶液加工多層器件帶來(lái)的問(wèn)題，適于未來(lái)大面積溶液加工光電器件的需求。此外，作者將P1+M1用作空穴傳輸層，應(yīng)用于聚合物發(fā)光二極管中，實(shí)現(xiàn)了最大電流效率9.0 cd A^-1，這表明基于此Diels-Alder反應(yīng)的交聯(lián)材料在多層有機(jī)光電器件中可能具有巨大的應(yīng)用前景。

(聚合物發(fā)光二極管示意圖與發(fā)光材料PF8BT及P1、M1的化學(xué)結(jié)構(gòu))

（差示掃描量熱曲線證明P1、M1間Diels-Alder反應(yīng)及其逆反應(yīng)的發(fā)生）

（紫外-可見光吸收表明P1+M1經(jīng)短時(shí)間加熱即可交聯(lián)為不溶不熔薄膜）

（聚合物發(fā)光二極管性能測(cè)試表明P1+M1交聯(lián)薄膜優(yōu)異的器件性能）

這一研究工作以《基于Diels –Alder反應(yīng)的可交聯(lián)空穴傳輸材料的合成及其在聚合物發(fā)光二極管中的應(yīng)用》為題，發(fā)表在Acta Polymerica Sinica（DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17032）上。賈建超是該論文的第一作者，黃飛教授為通訊作者。該工作得到了廣東省科技項(xiàng)目（項(xiàng)目號(hào)2014B090914002）資助。

參考文獻(xiàn)

Jian-chao Jia, Wan-qing Cai, Sheng-jian Liu, Fei Huang, Yong Cao. Synthesis of Cross-linkable Hole-transporting Materials Based on Diels -Alder Reaction and Their Application in Polymer Light-emitting Diodes. Acta Polymerica Sinica, 2017, (7): 1169 - 1177

論文鏈接

http://www.gfzxb.org/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=14867

DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17032