摘要
苯并咪唑（phenylbenzo[d]imidazole,PBI）是一种常用的、电子迁移率优越的分子，广泛地运用在有机发光二极管(OLED)电子传输层中。为了在不影响苯并咪唑类材料的性能（如能级结构、电子传输性能、光吸收与激发性能等）的前下，提高苯并咪唑在应用中的成膜性、热稳定性等性能，将具有电惰性的硅氧烷作为一种聚合物的主链引入到苯并咪唑中，形成苯并咪唑-聚硅氧烷类聚合物。 本论文运用乙烯基硅氧烷，通过Heck偶联反应，在探索合适的催化体系、分离方法和聚合方法后，成功合成并分离出了聚合度约为5的一取代（对位、间位）、二取代（1，3二取代）共三种苯并咪唑-聚硅氧烷低聚物PPBI-Si，m-PPBI-Si和2PPBI-Si。它们均展现出了玻璃化转变，其玻璃化转变温度(Tg)分别为63.9℃(PPBI-Si)、65.6℃(m-PPBI-Si)和90.8℃(2PPBI-Si);热分解温度(Td)分别为204℃、205℃和238℃。通X射线衍射(XRD)结果表明，接入聚硅氧烷后苯并咪唑的结晶性能大大降低，呈无定形态。原子力显微镜(AFM)测试表明三种低聚物的膜的连续性良好且表面粗糙度低，均方根粗糙度(Ra)分别为0.29nm、0.28nm和0.26nm。热稳定性和成膜性的测试表明，聚硅氧烷的引入达到了提高成膜性及热稳定性的目的。 硅氧烷链的引入没有改变苯并咪唑的能带带隙Eg和荧光发光波长，低温磷光结果显示PPBI-Si、m-PPBI-Si和2PPBI-Si的三重态能ET分别为2.90eV、3.40eV和3.23eV，满足应用于蓝光OLED器件的条件;结合循环伏安测试(CV)实验得到的还原电位Ered并计算出了三者的最低未占轨道/最高已占轨道(LUMO/HOMO)的能级分别为-2.0eV/-6.1eV、-2.2eV/-6.4eV和-2.3eV/-6.6eV。最后测试得到三种低聚物的电子迁移率分别是1.99×10-3cm2V-1s-1、6.93×10-3cm2V-1s-1和2.29×10-3cm2V-1s-1，电子迁移率较大，HOMO较高、具有空穴阻挡的能力可以作为电子传输材料使用。
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