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文献综述
1.1引言
咔唑是一种很重要的含氮芳杂环，具有特殊的刚性稠环结构，其衍生物表现出许多独特的光电性能及生物活性．咔唑类化合物结构具有以下特点：(1)咔唑环易于形成相对稳定的正离子；(2)分子内具有较大的共轭体系及强的分子内电子转移；(3)普遍具有较高的热稳定性和光化学稳定性；(4)咔唑环上易于进行结构修饰引入多种官能团；(5)咔唑自身是煤焦油产品之一，原料易得．咔唑这种特殊结构使其衍生物在诸如光电材料、染料、医药、超分子识别等领域具有潜在的广泛应用，近些年来得到了广泛的研究与开发．在光电材料领域中，咔唑类衍生物如小分子材料4,4'-N,N'-二咔唑联苯(CBP)和高分子聚合物材料聚乙烯基咔唑(PVK)作为有机光电材料，是目前研究最广泛、效果最好的主体材料．近几年，随着太阳能电池器件的快速发展，有机光敏染料的开发越来越受到人们的重视，咔唑类化合物因其空穴传输性能好，能隙高。被广泛用于制备有机光敏材料[1-2]。
有机发光材料的研究兴起于20世纪70年代，我国在该领域的研究与国际同步并在一些方面取得了在国际上有重要影响的成果．近些年来，有机光电材料的研究十分活跃，光稳定性好，光谱吸收范围宽，以及光电转换效率高的有机分子体系，受到了研究工作者的极大关注．咔唑类化合物具有特殊的稠环结构，大的共轭电子体系赋予它强的光电性能，使得这类化合物作为有机光电材料的研究得以广泛展开，是当前重点研究开发的有机光电材料之一．目前，咔唑类化合物在光电材料领域的应用研究己涉及到有机光电分子器件、电子照相材料、太阳能电池材料、彩色液晶材料和有机光信息记录材料等前沿科技领域，展现出广阔的应用前景．咔唑类光电材料可分为有机电致发光材料、有机光折变材料和太阳能电池材料等．
随着信息产业技术的革新，各种信息终端产品如手机，电脑等都得到迅猛的发展，人们对显示器性能要求越来越高。传统的显示器件，如阴极射线管（CRT）、发光二极管(LED)，均有着自身的重大缺陷，己经不能满足当今信息时代的发展要求。近年来，因为有机发光二极管（OrganicLight-emittingdiode,OLED）具有全色彩、高亮度、体积小、厚度薄、工作电压低、响应速度快，及可弯曲等特性，极有可能在不久的将来取代目前主流的LED显示器，成为新一代显示器的领航者[3-5]。在过去的几年中，有几十家跨国公司，如欧洲的Philips，Covion；美国的Kodak，LucentTechnology，Motorola，HP；日本的Pioneer，Toyota，Hitachi，TDK，NEC，Sony；韩国的Samsung，LG和我国的铼德、维信诺等公司进入OLED领域，使得其产业化进程大大加速[6]。
虽然目前OLED技术已经得到了长足的发展，但有机发光显示技术还存在使用寿命短、屏幕大型化难、发光效率低等缺陷，因而影响了OLED的产业化进程。如何提高OLED器件的热稳定性能、成膜性能、发光效率等，成为了有机发光材料研究者的共同课题。
在众多的有机发光材料中，三聚咔唑类有机发光材料由于分子本身的刚性、共轭平面结构，使得该类材料拥有了较为理想的热稳定性能、成膜性能和电荷传输性能，因此受到人们的关注[7-10]。为此，在系统调研了有机电致发光研究的发展历程、OLED基本发光原理、有机发光材料基本性质及研究方法之后，我们以新型空穴传输材料的开发与应用为目的，最终确定了以3,8,13-三取代三聚咔唑类化合物为研究对象，对该类化合物的设计、合成、热稳定性质光物理性质、电化学性质及性质与结构之间的构效关系等方面进行了研究。
1.2空穴传输材料
空穴注入材料主要是为了减小空穴传输层和阳极界面的势垒，有利于增加界面间的电荷注入，改善器件的效率与寿命，还有增大阳极和空穴传输层的黏合程度，增大空穴注入接触以及平衡电子和空穴注入等作用。因而应该具有以下特性：（1）具有较高的空穴迁移率；（2）具有较小的电离能（Ip），与阳极形成小的势垒，易于由阳极注入空穴；（3）不能与发光层形成激基复合物；（4）具有良好的成膜性能，能真空蒸镀形成无针孔薄膜热稳定性好。目前用于有机电致发光的空穴传输材料大多数为芳香族三胺类化合物，因为芳香族三胺类化合物具有低的电离能和高的空穴迁移率。TPD[11]和NPB[12]是EL器件研究中最常用的空穴传输材料。但是简单的芳香族三胺类化合物常有再结晶行为，这个问题被认为是导致有机EL器件寿命衰减的原因之一[13]。为了改善这一现象，科学家研究得出最好的方法是在TPD基础上进行简单的修饰，减少分子与分子的凝聚力，提高材料的玻璃化转变温度，很多具有高性能的分子不断被合成得到。同样科学家研究发现咔唑类化合物同样有着良好的空穴传输性能，CPCA[12]经过研究发现其具有非常优越的空穴传输性能。随着咔唑类空穴传输材料研究的深入，人们发现三聚咔唑类化合物具有更加优秀的性质(图1-1)。
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