林金福臺灣大學：高分子科學與工程學研究所王英全Wang, Ying-QuanYing-QuanWang2007-11-292018-06-292007-11-292018-06-292006http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/62876本研究成功合成出polyfluorene衍生物，poly(9,9’-dihexylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenylamine) (PFA)和poly(9,9’-dihexylfluorene-co-benzothiadizole) (F6BT)與帶oxetane官能基的 PFAO和F6BTO。首先利用H1-NMR鑑定結構。由熱性質分析得知熱裂解溫度都可超過410℃。由Dsc圖譜得知在Polyfluorene側鏈位置導入oxetane官能基會使高分子的Tg稍微降低。從交聯後溶解度測試得知，PFAO和F6BTO只有部分交聯。兩者摻合再交聯後，由螢光顯微鏡觀察表面形態得知利用交聯方式可減少PFAO與F6BTO分相後domain size。另一方面由實驗所製作的高分子發光二極體元件測試，經分相後所產生的”type-II” heterojuction可有效降低起始電壓至2.4V，且摻合交聯後，更可使最大亮度提升到2518 cd/m2 ，最大效率值達到1.26cd/A。由此結果判定發光層摻合後再交聯製作的元件更容易產生”type-II” heterojuction。In this work, we have successfully synthesized polyfluorene derivatives, poly(9,9’-dihexylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenylamine) (PFA) and poly(9,9’-dihexylfluorene-co-benzothiadizole) (F6BT) with and without containing the oxetane crosslinkable group. They degraded at temperature up to 410℃.DSC results indicated that the Tg of PFAO and F6BTO was reduced by incorporating the oxetane group into the side chain. From the solvent resistibility test, we knew that PFAO and F6BTO could be crossinked partially. The fluorescent microscopy of their blend revealed that the domain size resulted from phase separation was reduced by crosslinking. As they were fabricated into polymer light emitting diodes (PLED), they also showed that the blend system had lower trun-on voltage compared to their individual components due to the formation of ”type-II” heterojuction. After crosslinking, the highest brightness of the PLED is up to 2518cd/m2 and the EL efficiency is up to 1.26cd/A.. Apparently, crosslinking could increase the number of exciplexes formed in the region of ”type-II” heterojuction.中文摘要……………………………………………………………………Ⅰ 英文摘要……………………………………………………………………Ⅱ 目錄…………………………………………………………………………Ⅲ 圖索引………………………………………………………………………Ⅴ 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-1-1 電激發光原理 1 1-1-2 多層PLED元件 3 1-1-3 OLED與PLED之優缺點 5 1-2 文獻回顧 5 1-3 研究動機 9 第二章 實驗部份 10 2-1 試藥 10 2-2 儀器分析 12 2-3單體合成 14 2-4高分子聚合 20 2-5薄膜交聯測試 24 2-6元件製作 24 2-6-1 I-V-L量測 24 2-6-2 EL電激發光圖譜 24 第三章 結果與討論 25 3-1 結構鑑定 25 3-1-1化合物的結構鑑定 25 3-1-2高分子的聚合與結構鑑定 25 3-2熱性質分析 27 3-3 光譜性質分析 29 3-3-1 UV-visible 吸收光譜分析 29 3-3-2 交聯溶解測試 30 3-3-3 螢光Fluorescence光譜分析 30 3-4 電化學分析 32 3-5 螢光顯微鏡 34 3-6 EL與I-V-L 36 第四章 結論 63 參考文獻 64 圖索引 圖1-1 PLED元件的基本構造 2 圖1-2 PLED通電後，能帶的變化圖 3 圖1-3 多層元件的構造 4 圖1-4 常見的電子、電洞傳遞層 4 圖 1-5 Poly-(p-phenylene)(PPP)結構 6 圖1-6 Polyfluorene(PF) 結構 6 圖 1-7 Yamamoto coupling reaction 6 圖 1-8 Suzuki coupling reaction 6 圖3-1 化合物1 的1H -NMR圖譜 38 圖3-2 化合物2 的1H-NMR圖譜 38 圖3-3 化合物3 的1H -NMR圖譜 39 圖3-4 化合物4 的1H -NMR圖譜 39 圖3-5 化合物5 的1H -NMR圖譜 40 圖3-6 化合物6的 1H-NMR圖譜 40 圖3-7 化合物7 的1H -NMR圖譜 41 圖3-8 化合物8 的1H -NMR圖譜 41 圖3-9 化合物9 的1H -NMR圖譜 42 圖3-10 Suzuki coupling raction反應機制 42 圖3-11 PFA 的1H -NMR圖譜 43 圖3-12 F6BT 的1H -NMR圖譜 43 圖3-13 PFAO 的1H -NMR圖譜 44 圖 3-14 F6BTO的1H -NMR圖譜 44 圖3-15 PFA 的TGA圖譜 45 圖3-16 F6BT 的TGA圖譜 45 圖3-17 PFAO 的TGA圖譜 46 圖3-18 F6BTO 的TGA圖譜 46 圖3-19 PFA 的DSC圖譜 47 圖3-20 F6BT 的DSC圖譜 47 圖3-21 PFAO 的DSC圖譜 48 圖3-22 F6BTO的 DSC圖譜 48 圖3-23 PFA 的UV-visible溶液狀態及薄膜狀態吸收光譜 49 圖3-24 F6BT的UV-visible 溶液狀態及薄膜狀態吸收光譜 49 圖3-25 PFAO 的UV-visible 溶液狀態及薄膜狀態吸收光譜 50 圖3-26 F6BTO 的UV-visible 溶液狀態及薄膜狀態吸收光譜 50 圖3-27 PFAO 的UV-visible 薄膜狀態吸收光譜 51 圖3-28 F6BTO 的UV-visible 薄膜狀態吸收光譜 51 圖3-29 PFA PL 的溶液狀態及薄膜狀態發射光譜 52 圖3-30 F6BT PL 的溶液狀態及薄膜狀態發射光譜 52 圖3-31 PFAO PL 的溶液狀態及薄膜狀態發射光譜 53 圖3-32 F6BTO PL 溶液狀態及薄膜狀態發射光譜 53 圖3-33 Blend PFA F6BT PL 溶液狀態及薄膜狀態發射光譜 54 圖3-34 Blend PFAO F6BTO PL 溶液狀態及薄膜狀態發射光譜 54 圖3-35 PFA 的CV圖譜 55 圖3-36 F6BT 的CV圖譜 55 圖3-37 PFAO 的CV圖譜 56 圖3-38 F6BTO 的CV圖譜 56 圖3-39元件之關係能階圖 57 圖3-40摻合PFAO與F6BTO螢光顯微圖......................................57 圖3-41 摻合PFAO與F6BTO後交聯螢光顯微鏡圖.......................58 圖3-42 螢光顯微鏡 交聯前後比較(左交聯前；右交聯後) 58 圖3-42 PFAO 的EL發射光譜 59 圖3-43 F6BTO 的EL發射光譜 59 圖3-44 Blend PFAO F6BTO EL發射光譜 60 圖3-45 Blend crosslink EL發射光譜 60 圖3-46 heterojuction 示意圖 61 圖3-47元件的L-V關係圖 61 圖3-48元件的I-V關係圖 62 圖3-49元件的效能圖 627627299 bytesapplication/pdfen-US聚芴環氧丙烷polyfluoreneoxetanethesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/62876/1/ntu-95-R93549017-1.pdf