深藍色客發光體材料螢光性質

為了初步判斷單胺基取代苯乙烯架構系列分子，是否適合做為深藍色 客發光體材料，可透過測量分子在液態下之吸收和放射光譜，得到其最大 吸收波長、放射波長、半高寬和分子之 Stokes shift……等螢光物理性質以 作參考。在此以toluene 為量測溶劑，將待測溶液之吸收度調配至~0.05 時， 現象；(ii) 當 C 位置以 2,4,6-trimethylphenyl (TMP)為取代基時，由於 TMP

380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 0.0

Normalized Intensity (a.u.)

Wavelength (nm) D= 2,4,6-trimethylphenyl (SA-TMP) D = phenyl (SA-Ph) D = 4-biphenyl (SA-Biph)

分子上 C-2 和 6 位置之甲基與相鄰苯環上之氫原子，因立體效應使兩平面 幾乎呈 90 度之扭轉，阻斷 TMP 與單胺基苯乙烯主體間之共軛效果，使放 射波長相較於SA 僅有紅位移 2 nm；(iii) SA-BiPh 其放射波長相較於 SA-Ph 僅有8 nm 的紅位移現象，並未與 SA-Ph 相較於 SA 分子之放射波長差達 16 nm 之等差的增加現像，可見苯環共軛能力隨著離分子主體越遠，對於整體 共軛效果影響越小；(iv) 當以 TMP 為取代基，由於其立體效應使連接 TMP 和主體間之C-C 單鍵無法自由旋轉，所以 SA-TMP 之剛性分子架構，當其 被激發至激發態時，激發態的分子架構與基態變化較小，使得其具有較小 之Stokes shift 值。

表2-9、不同 D 取代單胺基苯乙烯之螢光物理性質

分子代號 Absorption (nm) Emission (nm) FWHM (nm) Stokes shift (nm)

SA 368 416 54 48

SA-TMP 372 418 50 46

SA-Ph 378 432 60 54

SA-Biph 383 438 58 55

(2) 針對以 4-biphenyl 為 D 位置之取代基，並以不同位向取代於單胺基苯乙 增強分子π-π共軛效果之位向，但由於 4-biphenyl 與主體間之立體效應降低 共軛程度，使得SA-oBiph 之放射波長僅較 SA 紅位移 12 nm；而以 4-biphenyl 取代於對位時，放射波長可紅位移達22 nm；(iii) 以間位取代時相較於鄰或 對位取代，分子有最小之Stokes shift 值。

380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 0.0

Normalized Intensity (a.u.)

Wavelength (nm)

表2-10、不同位向 D 取代單胺基苯乙烯之螢光物理性質 是 naphthal 基取代時，FlSA-TMP 分子具有最紅位移之放射波長，說明 fluorene 取代基具有較好的電子給予能力；(ii) 由於 fluorene 之剛硬架構，

380 400 420 440 460 480 500 520 540 0.0

Normalized Intensity (a.u.)

Wavelength (nm)

並不影響分子之Stokes shift 值；(iii) 然而，當 A 和 B 為 m-tolyl 取代基時，

400 420 440 460 480 500 520 540 560 0.0

Normalized Intensity (a.u.)

Wavelength (nm)

SA-Biph βNSA-Biph BpSA-Biph 2BpSA-Biph 2mSA-Biph

從量測結果可以發現：(i) 以 naphthal 或是 4-biphenyl 為 A 或 B 取代基，對 於分子之放射波長影響皆非常小，僅有小於10 nm 的紅位移現象；(ii) 當 A 和 B 同時為 4-biphenyl 取代基時，由於提高分子的對稱性，使得分子有較 小之Stokes shift 值。

表2-12、不同 A 和 B 取代單胺基苯乙烯之螢光物理性質

分子代號 Absorption (nm) Emission (nm) FWHM (nm) Stokes shift (nm)

SA-Biph 383 438 58 55

βNSA-Biph 388 442 62 54

BpSA-Biph 388 442 58 54

2BpSA-Biph 392 445 60 53

2mSA-Biph 383 448 64 65

綜合以上對不同 A、B 和 D 取代單胺基苯乙烯分子所測得之螢光物理 特性結果，可以歸納幾個結論：(i) 此一系列單胺基苯乙烯分子，其放射波 長可位於深藍色客發光體材料所需之 416~448 nm；(ii) 利用不同芳香族取 代基或不同位向取代於單胺基苯乙烯主體末端之 D 位置時，可以利用芳香 族取代基來改變分子之共軛鏈長，或是以立體效應方式來調節分子之放射 波長，達到期望之放射波長位置；(iii) 不同 A 和 B 芳香族取代基，對於改 變分子之放射波長影響甚小；(iv) 當分子具剛性或對稱性之架構，由於分 子構型變化較小，可使分子具有較小之Stokes shift 值。