3.1.3 侧链型液晶聚合物
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还有一类LCCP,液晶基元作为侧链连接在聚合物骨架上.Percec等人合成了以对氰基联苯基元为侧链的聚苯(图1k),呈向列相.Chen等人以对氰基联苯和胆甾基为液晶基元制备了向列相和胆甾相的聚苯液晶均聚物和共聚物(图lm),共聚物的光致发光最大发射波长为400nm.他们还合成了以对氰基联苯和胆甾基为液晶基元的聚噻吩类均聚物和共聚物(图1l),呈现向列和胆甾液晶相.Koide等人采用带液晶基元的二溴代噻吩与二乙烯基苯反应制得了侧链型液晶聚(二乙烯苯-噻吩)衍生物(图1m).在偏光显微镜下可观测到向列相织构,并且液晶态-各向同性态转变温度较低.聚合物共轭主链在溶液中的最大吸收波长为407nm,薄膜态时为448nm.Winkler等人报道了另一类基于PPVs骨架的侧链型LCP.PPV链中的乙烯基被一个连有氰基联二苯液晶基元的横向柔性间隔基取代,在适当的温度(70～150℃)下,这种聚合物会转变为向列相或近晶相.对在摩擦转变的聚四氟乙烯(PTEE)上退火的样品进行二色性的UV-Vis和IR研究表明,氰基联二苯基团有平行于骨架的取向,二向色比为2.2.有意思的是氰基联二苯液晶基元本身不能发光,但取向的骨架会产生一定的偏振电致发光.虽然没有关于偏振光致发光结果的报道,但Winkler等人提出的侧链LCP还是非常有意义的.当用掺有少量(≈5%)的光致发光基团的非发光的液晶基元(≈95%,典型是酯基连接的苯环)取代氰基联苯胺液晶基元时,这个基元通过宾-主效应来取向,并能通过Forster能量转移从PPV骨架来接收激子,因此能够消除载流子注入,传输和形成激子时的耦合影响.
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王国杰等人合成了以对甲氧基偶氮苯为侧链的聚对苯撑乙烯衍生物PD6.通过拉伸发光聚合物PD6与超高分子量的聚乙烯共混薄膜,得到了取向的PD6,分子的平均取向度为0.62.用强度为60mW/cm2的线偏振Ar+激光(波长488nm)作泵浦光照射PD6,其双折射值△n的大小约为3.9×10-3.光响应行为表明,偶氮苯基元在偏振光作用下可取向.
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3.1.4芴聚合物
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芴聚合物的骨架是全共轭的,它是最近出现的在聚合物电致发光方面有很好应用前景的材料.对芴聚合物的研究表明,它有相当好的载流子传输性和电致发光能力.Grice等人用这种材料成功地制备了高亮度,高效的双层蓝色电致发光器件.芴聚合物的另一个非常有意义的性质是它有液晶态,并能在摩擦取向的基底上单畴取向. 中国光学在线
Grell等人在用芴聚合物作发光层实现偏振电致发光方面作了卓有成效的工作.1997年Grell等人实现了芴聚合物单畴取向.1999年Grell等人用芴聚合物做器件实现了偏振电致发光,偏振率为15,这在当时是偏振率最高的器件,但亮度不高,为45cd/m2,驱动电压为19V.2000年,他们以芴聚合物作发光层,在摩擦取向的PPV前聚体上取向后,得到偏振率为25,亮度高达到250cd/m2的蓝光(λem=458nm)器件(图6),这是目前为止所报道的性能最好的,高亮度,高偏振率LCP偏振发光器件,且在亮度方面可以满足液晶显示器背照明的需要.这个工作极大地推进了偏振有机电致发光的研究.
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芴聚合物可以在并不改变其共轭骨架的情况下,通过改变侧链取代基团来调节其物理化学特性,如带隙,能级等.虽然芴聚合物在单畴取向,偏振性,发光亮度方面显示出了良好的性能,但它在稳定性方面的表现却不是很好,因此这方面的研究还有待进一步深入.
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3.2 低分子量液晶偏振发光材料 cnopt.com
相对于聚合物液晶发光材料,低分子量液晶发光材料的研究相对较少.几种带有空穴或电子传输基团的低分子量液晶被合成出来.其中有的被用作载流子传输材料,有的被用作电致发光材料.利用HOBP-OXD(图1d),Tokuhisa等人制备了一个偏振有机电致发光器件.一个3μm厚的HOBP-OXD膜像三明治一样被夹在两个电极之间,其中一个电极是真空蒸镀有酞青铜作为取向层的ITO薄片,另一个是镀有Alq3作为电子注入层的铝片.如图7所示,当用280V电压驱动时,这个器件在HOBP-OXD分子的Sinx的发射光亮度很低,大约为0.8cd/m2.从与这个膜平面相正交方向测量的二色性值大约为1.9.Darey等人用5%的横向细长染料作掺杂剂增加网络的交联性来提高这种器件的电致发光性能.他们制备的器件二向色比为6.6,光致发光的偏振率为11.3,但没有真正的电致发光器件被报道.通常,有机分子的绝缘性对载流子传输是不利的,进而影响发光效率.将荧光客体掺杂到低分子量的液晶点阵当中,是一个有效的解决方法.Sariciftci等人报道了对比度为10的开关型光致发光器件,但是这个器件是在偏振光下激发的.最近Kogo等人报道了一个具有良好液晶自组装能力和载流子传输性能的热致液晶材料(图1n),将其和3-(2-苯并噻唑)-7-二乙氨基香豆素掺杂,做成的器件在近晶B相能发射偏振光,电致发光的偏振率为40,空穴传输率也超过10-3cm2/V·s.但距离应用还有一定的差距.

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