Poly(2-methoxy-5-trimethylsilyl-1,4-phenylenevinylene) PMTSPV, was prepared as thin films via the water-soluble precursor route, and its electrical and optical properties were studied. The conductivity values of drawn ($L/L_0=7$) and undrawn $F_eCl_3$-doped PMTSPV films were 0.5 and 0.1 S $cm^{-1}$, respectively. Threshold voltage of the device was about 4 V and the emission maximum was at about 560 nm with quantum efficiency of $2×10^{-4}$% photons per electron, which corresponds to yellow light emission. The X(3) for the PMTSPV film was investigated by using third-harmonic generation method at 1907 nm fundamental wavelength, and found to be $1.0×10^{-11}$ esu.
We report on the investigation of electroluminescence (EL) for a dye-doped polymer. This doping system consists of main chain conjugated poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene] (MEH-PPV) and highly fluorescent dye rubrene. Low operation voltage and high electroluminescence efficiency were obtained simultaneously in the molecularly doped system. We made EL cells having 10 times higher EL efficiency than that of undoped MEH-PPV diode at nearly the same turn-on voltage.
Poly[2-(5-cyclohexylmethoxy-pentyloxy)-5-methoxy-1,4-phenylenevinylene] (PMCYHPV) was synthesized through dehydrohalogenation polymerization. This polymer showed good solubility in common organic solvents. The absorption and photoluminescence (PL) emission maxima of PMCYHPV were 497 nm and 590 nm, respectively. The measured relative EL quantum efficiency of PMCYHPV was about 6 times higher than that of MEH-PPV. We also compared the relative PL quantum efficiency of PMCYHPV and MEH-PPV, respectively. The PL quantum efficiency of PMCYHPV was 15 % higher than that of MEH-PPV.Poly[4,4'-octafluorobiphenyldioxy-alt-(1,4-phenylenevinylene)-(2-trimethylsilyl-1,4-phenylenevinylene) -(1,4-phenylene)] (PFSi) was synthesized and characterized to investigate thermal, optical, electric and xerographic properties. LED (light emitting device) using PFSi as a light emitting layer exhibited maximum emission corresponding to blue light, but high turn-on voltage. The origin of low device performance was examined by photoconducting behavior. PFSi showed high photoconductivity in the presence of electron acceptors such as 5-nitroanthranilonitrile (5NAN), and photoconductivity of PFSi was improved by introducing charge transport materials such as triphenylamine.
Finally, we synthesized new electron withdrawing perfluorinated aryl substituted PPV derivative via Wessling-Zimmerman polymerization in methanol. The synthesized precursor of poly[2-{(2,3,4,5,6-pentafluorobenzene-)-2,3,5,6-tetrafluorophenyl}- 1,4-phenylenevinylene] (PPFPV) showed good solubility in common organic solvents. The molar mass measured by gel permeation chromatography (GPC) was Mw = 72,000. From the Fowler-Nordheim plot, we could calculate the HOMO and LUMO state which lowered by electron withdrawing perfluorinated aryl group of PPFPV. The lowered HOMO and LUMO state of PPFPV resulted in higher EL efficiency but higher turn-on voltage compared to PPV. ITO/PPV/PPFPV/Al bilayered EL device showed about 380 fold higher EL efficiency than that of PPV at nearly the same electric field.
폴리(2-메톡시-5-트리메틸실릴-1,4-페닐렌비닐렌)은 물에 녹는 전구체를 통해 박막으로 가공되었고, 그 전기적, 광학적 특성을 연구하였다. 연신 하기 전과 7배로 연신 했을 때의 FeCl3 도핑 시 전도도는 0.1과 0.5 S $cm^{-1}$였다. 전기장 하에서의 문턱 전압은 4 V였고, 양자발광 효율은 $2 \times 10^{-4}$ % 였으며, 발광 파장은 560 nm로서 황색에 해당한다. PMTSPV의 1907nm에서의 3차비선형 방법을 이용한 c(3) 값은 $1.0× 10^{-11}$ esu였다.
또한 형광색소 혼합 방법을 이용한 전기장에서의 발광특성에 대해서도 연구하였다. 이 혼합방법에 사용된 고분자는 MEH-PPV였으며 형광색소는 Rubrene을 사용하였다. 이러한 혼합 방법을 이용하여 낮은 문턱 전압에서 높은 발광효율을 얻을 수 있었다. MEH-PPV 단독으로 사용했을 때에 비해서 같은 문턱 전압에서10배 이상의 양자발광 효율을 얻을 수 있었다.
폴리[2-(5-시클로헥실메톡시-펜틸옥시)-5-메톡시-1,4-페닐렌비닐렌] (PMCYHPV)를 디하이드로할로게네이션 방법을 사용하여 합성하였다. 이렇게 합성된 PMCYHPV는 유기용매에 용해성이 우수하였으며 최대 자외선 흡수 및 광 발광 파장이 497과 590 nm에서 나타났다. 광 발광 효율은 MEH-PPV보다 15 % 크게 나타났으며, 전기장 하에서의 발광 효율은 6배 이상으로 나타났다.
폴리[4,4'-옥타플루오로-비페닐디옥시-alt-(1,4-페닐렌비닐렌)- (2-트리메틸실릴-1,4-페닐렌비닐렌)-(1,4-페닐렌비닐렌)] [PFSi]을 합성하였고 열적 전기적 그리고 광 전도 실험을 연구하였다. PFSi를 이용한 LED소자는 청색에 해당하는 발광을 하였으나, 문턱전압이 높게 나타났다. 이러한 EL 소자의 나쁜 특성의 원인을 찾기 위해 광 전도 특성을 조사하였다. PFSi는 5-니트로안트라닐로니트릴 (5NAN)등과 같은 전자 받게의 존재 하에서 좋은 광 전도성을 나타내었다. 여기에 전하전달물질을 가해줌으로써 광 전도성은 더욱 향상 될 수 있다.
새로운 전자 끌게 치환체인 퍼플루오리네이티드 비페닐을 치환한 PPV의 유도체를 웨슬링-짐머만 중합 방법을 이용해서 합성하였고, 그 전구체는 유기용매에 용해도가 우수하였으며, GPC 방법을 이용하여 무게평균 분자량이 72,000으로 나타났다. 파울러-노드하임 그림으로부터 PPFPV의 진공 하에서의 HOMO, LUMO 값을 계산할 수 있었으며, 계산 된 값은 퍼플루오리네이티드비페닐에 의해서 전체적인 HOMO와 LUMO 값이 낮아졌음을 확인할 수 있었고, 이러한 원인에 의해서 PPFPV의 경우 PPV보다 문턱 전압은 높으나 발광양자효율이 크게 증가함을 확인할 수 있었고, PPV와 PPFPV의 두층 구조의 LED 소자는 PPV와 비슷한 문턱전압을 유지 하며 380 배에 달하는 큰 발광효율의 증가를 볼 수 있었다.
