以多面體矽氧烷寡聚物為中心核之星狀聚芴高分子之合成及其光電性質研究

Abstract

本研究係用Suzuki coupling方法合成出藍光(P1)、綠光(P2)及紅光(P3)的聚芴共軛高分子材料，並導入Octa(2-(4-brom-ophenyl)ethyl)-octakis (dimethylsilyloxyl)silsequioxane (POSS)，成功合成出以多面體矽氧烷寡聚物為中心核之星狀共軛高分子材料(POSS-P1〜POSS-P3)。從TGA和DSC的資料顯示，以多面體矽氧烷寡聚物為中心核之星狀高分子材料(POSS-P1〜POSS-P3)其熱裂解溫度(Td)和玻璃轉移溫度(Tg)比不含多面體矽氧烷寡聚物的高分子材料(P1〜P3)高。將此六個高分子材料(P1〜P3和POSS-P1〜POSS-P3)進行薄膜迴火的實驗，當溫度加熱到200℃時，藍光高分子材料在PL螢光光譜約540nm處開始出現綠光的放射峰，然而POSS-P1綠光的放射峰強度比P1弱，由此可證明在高分子材料中導入多面體矽氧烷寡聚物除了可以增加高分子材料的熱穩定性外，並可降低高分子的堆疊和酮化缺陷的產生。本研究亦製作結構為ITO/PEDOT/polymer/Ca(Al)的雙層發光二極體元件，高分子材料POSS-P1有最大亮度1580cd/m2(電壓為15V)，最大效率為0.28 cd/A ; POSS-P2有最大亮度3274cd/m2(電壓為11V)，最大效率為1.14 cd/A ; POSS-P3有最大亮度1263cd/m2(電壓為16V)，最大效率為0.24 cd/A，此外，並利用摻混的方法去改善元件的性質，以多面體矽氧烷寡聚物為中心核之星狀高分子材料(POSS-P1〜POSS-P3)其最大亮度和最大效率均比高分子材料P1〜P3佳。因此，在高分子材料(P1〜P3)中導入多面體矽氧烷寡聚物形成星狀高分子材料(POSS-P1〜POSS-P3)可增加高分子材料的熱穩定性，並使其亮度及效率提升，對於高分子電激發光二極體材料方面提供了一個新的方向。