键接立方倍半硅氧烷的芴-咔唑共聚物的合成及光学性能研究

近年来通过立方倍半硅氧烷（POSS）改性聚芴、咔唑等蓝光材料的研究逐渐增多，已经成为一种解决聚芴等材料的热稳定性和光学性能不足的新方法。本课题在已有的研究基础上通过分子设计将POSS和咔唑同时引入到聚芴中，合成连接POSS的芴-咔唑共聚物，通过热场、溶剂场控制芴-咔唑嵌段共聚物的微相分离，进而控制POSS的在基体中的分布和排列，结合其他不同类型POSS杂化聚合物和共混物，系统研究POSS的位置、尺寸、分布、排列对有效抑制芴分子之间的聚集，芴酮缺陷和抗氧化性的影响。研究不同溶剂、浓度、退火温度对聚合物溶液的紫外吸收、荧光发射和红外吸收光谱的影响。制备POSS杂化聚合物的发光器件，研究纳米发光膜层厚度、电场、热场对电致发光光谱、发光效率、光谱稳定性的影响规律。揭示材料POSS结构与光学性能的关系，明确POSS笼形结构对材料的发光性能提高的内在因素。

近年来，OLEDs在平板显示和照明领域应用广泛。聚芴和聚咔唑已经被广泛地研究。聚芴和聚咔唑热性能和化学稳定性优良，结构易修饰，且具有高的光致发光效率。咔唑基聚合物也引起了广泛的关注，由于较强的荧光、良好的空穴传输能力以及在有机电致发光器件领域的相关应用。立方倍半硅氧烷（POSS）是一类新型的有机无机杂化材料，在材料科学领域有着广泛的应用。其最重要的优势之一就是POSS对获得良好的OLED应用有促进作用。.在本工作中，我们通过Heck聚合合成了具有明确结构的聚咔唑和芴-咔唑交替共聚物。氨丙基异丁基POSS作为侧基被共价键接到聚合物的主链。对于咔唑基交替共聚物，本项目研究了POSS的含量和侧链长度对聚合物电致发光性能的影响。结果表明，POSS在交替共聚物中分散良好，抑制了聚合物链间相互作用。此外，POSS增加了电子电流密度从而利于电荷的平衡，导致更高的亮度和电流密度，且提高了蓝光的色纯度。对于芴-咔唑交替共聚物，研究了侧链POSS数目和侧链POSS位置对聚合物性能的影响。结果表明侧链POSS数目越多，隔离效应越好，而且POSS位于咔唑上时荧光发射光谱有更明显的蓝移。OLED研究表明POSS的引入提高了器件的亮度和电流效率，同时抑制了不利的长波发射。