三芳胺类空穴传输材料课件

汇报人:王俊杰导 师:李祥高三芳胺类空穴传输材料三芳胺类空穴传输材料2012.4.21汇报人:王俊杰三芳胺类空穴传输材料2012.4.21目录目录目录静电复印之父静电复印之父:Carlson以光导鼓为核心的卡尔逊六以光导鼓为核心的卡尔逊六步法步法:1.充电:通过高压电晕使光导体表面均匀带电到一定电位2.曝光:在光导鼓的表面形成电位潜像3.显影:用色粉将鼓面上不可见的潜像变为肉眼可见图像4.转印:将光鼓面上的墨粉图像转移到纸上5.定影:加热使色粉图像永久固定在复印纸上6.清洁:清除光导体表面上的残留墨粉和残余电荷.静电复印之父:Carlson以光导鼓为核心的卡尔逊六步法:图图1.OPC工作过程工作过程图1.OPC工作过程Yokoyama经验总结出空穴传输分子设计的几个观点:(1)在一个分子内，空穴的最小构造单位要尽可能地多，以增加在一个分子内，空穴的最小构造单位要尽可能地多，以增加相邻分子间的接触机会，即所谓多感应性；相邻分子间的接触机会，即所谓多感应性；(2)空穴的最小构造单位在分子内形成共轭结构，使电子的移动空穴的最小构造单位在分子内形成共轭结构，使电子的移动距离较大，即所谓分子内移动性；距离较大，即所谓分子内移动性；(3)相邻分子间不要形成构造陷阱相邻分子间不要形成构造陷阱空穴传输材料空穴传输材料Yokoyama经验总结出空穴传输分子设计的几个观点:(1)空穴传输分子的要求空穴传输分子的要求1.必须是良好的电子给体，同时一般认为其必须是良好的电子给体，同时一般认为其氧化电位应低于还原电位氧化电位应低于还原电位2.是是HOMO 能级较高的分子，空穴的注入效能级较高的分子，空穴的注入效率高，有利于载流子的传输。率高，有利于载流子的传输。3.好的热稳定性。有机空穴传输材料在器件好的热稳定性。有机空穴传输材料在器件上一般是以非晶玻璃态的形式存在上一般是以非晶玻璃态的形式存在.空穴传输分子的要求必须是良好的电子给体，同时一般认为其氧化电三芳胺类空穴三芳胺类空穴 传输材料传输材料三芳胺类空穴三芳胺类空穴传输材料课件LUMOHOMO电子注入电子注入空穴注入空穴注入禁带禁带苯环苯环电子电子铵离子铵离子LUMOHOMO电子注入空穴注入禁带苯环电子铵离子有机空穴传输材料中电离电位或氧化电位对应的是HOMO能级,电子亲和势或还原电位对应的是LUMO能级HOMO（），q是元电荷，V是氧化电位在三芳胺三芳胺中形成铵离子NH4+相当于空穴的注入,苯环相当于电子的注入,因此高的HOMO能级利于NH4+空穴注入,低的LUMO能级利于电子的注入,得到的空穴传输材料性能优良.有机空穴传输材料中电离电位或氧化电位对应的是HOMO能级,电三芳胺类空穴传三芳胺类空穴传输材料的分类输材料的分类低分子低分子三芳胺三芳胺衍生物衍生物聚合三聚合三芳胺衍芳胺衍生物生物复合型复合型三芳胺三芳胺衍生物衍生物三芳胺类空穴传输材料的分类低分子三芳胺衍生物聚合三芳胺衍生物低分子三芳胺低分子三芳胺衍生物衍生物基本的结构单元是基本的结构单元是TPA(三苯胺三苯胺)和和BPDA(4,4-联苯二胺联苯二胺)要求要求:高于室温下能形成不定型玻璃态高于室温下能形成不定型玻璃态,即即Tg高于室温高于室温低分子三芳胺衍生物基本的结构单元是TPA(三苯胺)和BPDA线型型树枝型枝型星型星型分枝型分枝型X型型低分子三芳低分子三芳胺的分类胺的分类线型树枝型星型分枝型X型低分子三芳胺的分类Hartwing合合成了以三苯成了以三苯胺为中心核胺为中心核的树枝状的的树枝状的分子分子Fujikawa合成一系合成一系列的线型列的线型三苯胺衍三苯胺衍生物生物Shirot合成星型三合成星型三苯胺类衍生物苯胺类衍生物Lambert合成合成了以六苯基了以六苯基苯为核心的苯为核心的枝状衍生物枝状衍生物Hartwing合成了以三苯胺为中心核的树枝状的分子Fuji聚合三芳胺衍生物聚合三芳胺衍生物1.Polymers with TPA and aromatic rings connected directly2.Polymers with TPA and stilbene(对称二苯代乙烯对称二苯代乙烯)type units R=-C6H53.Poly(azomethine)s with TPA units.聚合三芳胺衍生物Polymers with TPA and 4.Poly(imide)s with TPA units酰亚胺与酰亚胺与TPA聚合聚合5.Poly(amine-imide)s with TPA unit6.Poly(amine-amide-imide)s with TPA unit7.Poly(amide)s with TPA unit.4.Poly(imide)s with TPA units酰复合型三芳胺复合型三芳胺衍生物衍生物Kundu合成含有咔唑基团和三苯胺基合成含有咔唑基团和三苯胺基团的复合型三苯胺衍生物团的复合型三苯胺衍生物Chan合成有机硅传输材料合成有机硅传输材料复合型三芳胺衍生物Kundu合成含有咔唑基团和三苯胺基团的复低分子三芳胺衍生物的结构设计低分子三芳胺衍生物的结构设计1.提高空穴迁移率提高空穴迁移率 建立大的共轭体系可以扩大电子非定域范围，使电子建立大的共轭体系可以扩大电子非定域范围，使电子在分子中的移动性增强，有利于提高在分子中的移动性增强，有利于提高HOMO 能级，降低电能级，降低电子能量子能量;取代基的给电子性强取代基的给电子性强,迁移率强迁移率强:取代基的位置不同取代基的位置不同,分子的构象不同分子的构象不同,迁移率不同迁移率不同;但还要防止相邻分子间陷阱但还要防止相邻分子间陷阱的形成的形成.2.增强热稳定性增强热稳定性 提高提高Tg,降低结晶能力降低结晶能力,通过改变分子的结构对称性通过改变分子的结构对称性,引入引入大分子量大分子量 的取代基来实现的取代基来实现.低分子三芳胺衍生物的结构设计1.提高空穴迁移率取代基（烷基、卤素、芳基、稠环化合物等）的引入可以降低分子的对称性，增加分子的构象异构体数目，从而改变分子的成膜性以及薄膜的热稳定性（1）烷基取代衍生物）烷基取代衍生物在TDATA分子内引入甲基取代基（烷基、卤素、芳基、稠环化合物等）的引入可以降低分子的（2）卤素取代衍生物卤素取代衍生物卤素取代XTDAB化合物比未取代的TDAB具有更好的成膜性和成膜稳定性TDAB无法形成玻璃态;XTDAB能形成玻璃态,Tg=54,64,72(F,Cl,Br)（2）卤素取代衍生物TDAB无法形成玻璃态;XTDAB能形（3）芳基取代衍生物芳基取代衍生物体积更大取代基的引入则能够更加有效地提高化合物的热稳定性TBA:Tg=76 P-TTA:Tg=132p-TTA(8.810-4)o-TTA(7.910-4)m-TTA(2.310-5)（3）芳基取代衍生物TBA:Tg=76 P-TTA:T（4）稠环化合物取代基稠环化合物取代基稠环取代基具有刚性平面结构，它们也常常用来修饰合成具有高热稳定性的空穴传输材料PPD(菲环取代BPDA)、NPD(萘环取代BPDA)PPD(Tg=152)NPD（Tg=98)TPD（Tg=65)（4）稠环化合物取代基PPD(菲环取代BPDA)、NPD(展望展望合成合成高性能高性能的三芳胺类空穴传输材料的三芳胺类空穴传输材料:1.高的空穴迁移率高的空穴迁移率(取代基的引入取代基的引入,不对称的结构不对称的结构,构象构象 异构多异构多)2.高的玻璃化温度高的玻璃化温度(刚性基团或极性基团的引入，支链刚性基团或极性基团的引入，支链 越多越多,体积效应体积效应;分子量大分子量大)3.好的溶解性好的溶解性(空穴材料与树脂溶解性好空穴材料与树脂溶解性好,易涂布均匀易涂布均匀,甲基卤素的引入甲基卤素的引入)这些是我们努力的方向这些是我们努力的方向,从而得到热稳定从而得到热稳定,成膜性好成膜性好的空穴传输材料的空穴传输材料.展望合成高性能的三芳胺类空穴传输材料:三芳胺类空穴传输材料课件