梁文傑臺灣大學：化學研究所張簡瑛雪Chien, Ying-Hsueh ChangYing-Hsueh ChangChien2007-11-262018-07-102007-11-262018-07-102007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/52020在現今蓬勃發展的有機半導體材料及元件中，電荷產生、注入、傳導與再結合等性質方面的研究，一直引起人們廣泛的注意。近年來有機電激發光元件在學術研究上扮演著重要的角色，本篇論文的主旨是要合成出有機電激發光元件中的電洞傳輸材料。分子的設計是選用盤狀液晶的多苯環核心，主要是由於其具有良好的π-π堆疊及多電子的性質，具有電洞傳輸的特性。此外，為了使有機分子能夠形成電聚薄膜，我們選用在低氧化電位就能產生電聚合反應的三苯胺基團及咔唑基團當作末端基，而三苯胺基團及咔唑基團具有高電洞傳導特性，也是常用的有機電洞傳導物質。 因此我們合成出以三伸苯為核心，以碳鏈當作連接基團，接上數個不同的三苯胺基團或咔唑基團之星狀化合物，佐以循環伏安法觀察此一系列化合物之電化學行為，探討不同三苯胺基團或咔唑基團對於此類分子之電聚效果的影響，並將其運用在有機電激發光材料上，皆有不錯的效果。 另外，在合成此系列化合物的過程中，我們意外發現一個由三苯胺衍生物進行自縮合反應所得到的新型三苯胺聚合物，此化合物運用在PLED的電洞修飾層上有良好的電洞注入及傳導性質。The studies of charge injection, transport, recombination, and light emission process in organic semiconductor materials have drown a lot attention. In this paper, we planed to synthesize the hole-transfer material in organic light emitting diode (OLED). Because of owning the property of π-π stacking and electron-rich, we employ the aromatic ring which usually used as the cores of discotic liquid crystals. We choose the triphenylamine and carbazole derivatives as the end group, which would electropolymerize in low oxidation electric potential to form hole-transport film. We synthesize a series of star-burst compounds using triphenylene as the core, alkyl chain as the linker to connect the core with the triphenylamine / carbazole derivatives. The electrochemical properties of those star-burst compounds were studied by cyclic voltammetry. Then we fabricate OLED device by employing those electropolymeric film as the hole-transport layer, and all the devices show well-performance. We develop a new triphenylamine-based hyperbranched oligomer which synthesized through self-condensation of 4-(4-(diphenylamino)- benzyloxy)butyl 4-methylbenzenesulfonate. The hyperbranched oligomer could electropolymerized, and the electropolymeric film as the modification layer in OLED device shows good hole-transport and injection properties.目錄…………………………………………………………………i 圖目錄………………………………………………………………v 表目錄………………………………………………………………ix 中文摘要……………………………………………………………xi 英文摘要……………………………………………………………xii 化合物的結構式與編號……………………………………………xiv 第一章 緒論……………………………………………………1 1-1 有機發光二極體簡介……………………………………1 1-1-1 有機發光二極體的發展…………………………………1 1-1-2 OLED元件發光原理與基本結構…………………………3 1-2 電洞傳導材料……………………………………………4 1-2-1 三苯胺………………………………………………4 1-2-2 咔唑………………………………………………………5 1-3 液晶簡介…………………………………………………7 1-3-1 液晶發展歷史………………………………………7 1-3-2 液晶分類…………………………………………………8 1-3-3 盤狀液晶…………………………………………………9 1-4 研究動機…………………………………………………11 第二章 以三伸苯為核心之星狀化合物的研究………………14 2-1 以三伸苯為核心之星狀化合物合成策略與方法………14 2-1-1 化合物2的合成策略與方法…………………………………15 2-1-2 化合物6的合成策略與方法…………………………………16 2-1-3 化合物10的合成策略與方法………………………………17 2-1-4 化合物14的合成策略與方法………………………………18 2-1-5 化合物18的合成策略與方法………………………………19 2-1-6 化合物20的合成策略與方法………………………………20 2-1-7 以三伸苯進行親核性反應之反應性探討…………………21 2-2 以三伸苯為核心之星狀化合物的熱性質分析…………25 2-3 以三伸苯為核心之星狀化合物的光學性質分析………27 2-3-1 化合物6之UV-Vis光譜分析………………………27 2-3-2 化合物10之UV-Vis光譜分析………………………28 2-3-3 化合物14、18之UV-Vis光譜分析…………………………29 2-3-4 化合物20之UV-Vis光譜分析………………………………30 2-3-5 化合物6、10、14、18、20之螢光光譜分析………………31 2-4 以三伸苯為核心之星狀化合物的電化學性質分析……35 2-4-1 以三伸苯為核心之星狀化合物的電化學性質分析…35 2-4-2 化合物6之電化學特性……………………………37 2-4-3 化合物10之電化學特性……………………………………38 2-4-4 化合物14之電化學特性……………………………………42 2-4-5 化合物18之電化學特性……………………………………42 2-4-6 化合物20之電化學特性……………………………………44 2-5 元件製備與討論………………………………………………47 2-5-1 化合物6、10、14、18及20之光電元件製備與特性探討………………………………………………………………………49 第三章 聚亞甲基三苯胺化合物的研究…………………………62 3-1 含三苯胺基團之聚合物簡介…………………………………63 3-2 聚亞甲基三苯胺化合物之合成策略與方法…………………64 3-2-1 化合物21的合成策略與方法………………………64 3-2-2 化合物22的合成策略與方法………………………66 3-2-3 化合物23與24的合成策略與方法…………………………66 3-3 聚亞甲基三苯胺化合物的熱性質分析………………………73 3-4 聚亞甲基三苯胺化合物的光學性質分析……………………74 3-5 聚亞甲基三苯胺化合物的電化學性質分析…………………75 3-6 元件製備與討論………………………………………………78 第四章 結論…………………………………………………80 第五章 實驗部分……………………………………………82 第六章 參考文獻……………………………………………109 附錄Ⅰ 化合物之1H與13C核磁共振光譜圖……………………113 附錄II 化合物之TGA與DSC圖……………………………………165 附錄III 單體化合物的循環伏安圖及溶液吸收光譜……………178 附錄VI 聚合物24之MALDI MS圖譜………………………………1829302570 bytesapplication/pdfen-US三伸苯三苯胺聚合物自縮合反應有機光電材料triphenylenetriphenylaminepolymerself-condensationOLEDthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/52020/1/ntu-96-R93223008-1.pdf