此类材料一般用于有机电致发光器件中,季昀等人首次提出芴基共聚物(PFA-OXD)具有双极性电荷输运功能。双极性主体材料可以扩大载流子的复合区域,降低三线态-三线态湮灭(triplet-triplet annihilation; TTA)过程,从而降低器件效率的滚降。
双极性主体材料可通过在骨架中引入电子给体和受体单元来修饰成可同时输运空穴和电子的结构。这两个单元可以直接连接,也可以通过间隔桥连接。电子给体单元主要是咔唑、三苯胺、芳基硅烷及芴类等,电子受体单元主要是氰基、三嗪、吡啶等。双极性主体材料需要满足的条件有:双极性性能可调节空穴和电子的注入和传输的平衡;双极性主体材料需要具有较好的热稳定性能和形态稳定性来确保器件运行过程中的稳定;双极性主体材料与邻近传输层材料要具备相匹配的最高占据分子轨道(highest occupied molecular orbital; HOMO)和最低未占据分子轨道(lowest unoccupied molecular orbital; LUMO)能级,用来降低电荷的注入势垒和器件的启亮电压;双极性主体材料需要具有较高的三线态能级,以便将激子限制在发光层中,阻止激子由客体材料向主体材料的转移。利用双极性主体材料DPTPCz磷光器件表现出最大外量子效率为14.4%(蓝光器件)和21.2%(绿光器件),在10000坎/米-2的高亮度下也能保持11.9%和20.0%的高效率。双极性主体材料中空穴和电子传输单元如图所示。