POSS-SiH 於
1
H-NMR 有兩個吸收峰，一為 Si-H(δ= 4.71 ppm)；另一 為Si-CH3
(δ= 0.23 ppm)。觀察 POSS1 ~ POSS3 的1
H-NMR 光譜，δ= 4.7 ppm 附近皆無訊號，且δ= 0.12 ppm 附近有 Si-CH3
的特徵峰，因此，可以推論 POSS1~POSS3 化合物中含有 POSS 結構，且其 Si-H 官能基完全反應。另外，雙鍵與Si-H 反應生成的 Si-CH
2
-，其1
H-NMR 吸收峰 POSS1 位於 0.8 ppm，POSS2 及 POSS3 則出現在 0.6 ppm 附近。而在 POSSCHCl 及 POSSBr 中，
同樣亦可觀測其 Si-CH
3
(δ= 0.23 ppm)之特徵峰，來確認 POSS 仍維持於 POSSCHCl 及 POSSBr 中，且 Si-H(δ= 4.71 ppm)之消失，可證明 Si-H 官能 基已完全反應。在 POSSP1~POSSP5 中，其特徵峰大多仍為原本 P1~P5 之 特徵峰，僅在δ= 0.14 ppm 處可觀測出微弱之 Si-CH3
之特徵峰。3000 2500 2000 1500 1000 500
Wavenumber (cm
-1) P5
POSSP5
POSSBr
POSS-SiH V
Si-HV
Si-CH3V
Si-O-Si4.3.3 GPC 量測
GPC 的 量 測 可 以 得 知 星 狀 發 光 材 料 之 分 子 量 大 小 及 分 佈 。 由 於 POSS1~POSS3 結構是以 POSS 為中心、發光基團為分支的結構，因此，分 子量的量測有助於POSS1~POSS3 的分支數鑑定，進而可以推得星狀分子之 立體結構。
Table 4.1 為 POSS1~POSS3 及 POSSP1~POSSP5 之 GPC 數據整理。
POSS1~POSS3 為小分子材料，由 Mn 的大小扣除中心核 POSS 的重量 (1017)，除以發光基團(C-1~C-3)的分子量，可以求得 POSS1~POSS3 的分支 數分別為4.6、7.7 及 6.4。
由此可知，POSS1、POSS2、POSS3 是以 POSS 為中心，外接發光基團 為分支之星狀(star-like)發光材料。
而POSSCHCl 及 POSSBr 則是利用 MALDI-TOF-MS，確定其分子量分 別為2223 及 2579。利用相同之鑑定方法，確認出其分支數為 8。
POSSP1~POSSP5 為高分子材料，由表中可發現，POSSP1~POSSP5 的 分子量相較於 P1~P5，有增加之趨勢，顯示其為分支之星狀材料，並利用 相同之鑑定方法，確認出其分支數。
Table 4.1 POSS1~POSS3 及 POSSP1~POSSP5 之分子量及分子量分佈 Material
Mn
a
Average grafting number
P5 9.87 20.9 2.12
POSSP5 30.6 97.9 3.2 2.84 a：數目平均分子量
b：重量平均分子量
PDI(polydispersity)：Mw/Mn，表示分子量分佈大小
4.4 熱性質分析
4.4.1 熱重分析儀 TGA(Thermal Gravimetric Analyzer)
Table 4.2 為 POSS1、POSS2、POSS3 熱穩定性(TGA)之整理。比較發光 單體與星狀發光分子之 TGA 後發現，發光基團接上 POSS 後，分子的 T
d
提升了約20 ~ 90 ℃。因此，可以推論以矽氧烷為中心的結構可以增加化合 物的熱穩定性。而在高分子之例子中，由Table 4.2 中可知，P1，P4，P5 和 POSSP1～POSSP5 其熱裂解溫度都在 400℃以上，顯示其具有不錯之熱穩定 度。而在P2 及 P3 之例子中，其熱裂解溫度為 378℃及 372 ℃，P2 之原因 可能由於其主鏈較不如 P1 剛硬。而 P3 之原因可能是分子量比較小所致。從POSSP1~POSSP5 之數據中亦可發現，導入 POSS 後，皆可增加其熱穩定 度，但其增加之幅度較不如高分子來得高，造成此現象之原因為在高分子 的例子中，POSS 所佔之比例並不如小分子來得高。故其所增長之幅度亦不 如小分子來得高。但不論是小分子或是高分子，材料本身之熱穩定性皆可 藉由以矽氧烷為中心來提升。
4.4.2 微差熱分析儀 DSC(Differential Scanning Calorimeter)
當元件在操作時，元件本身之溫度會隨著驅動電壓之增加，故材料本 身的結構穩定性也要夠，這個穩定性可分為化學性的穩定及物理性的穩 定，所謂化學性的穩定即材料本身的化學結構是否易產生化學鍵的斷裂，
若材料在低溫就產生化學鍵的斷裂，那麼材料本質便發生改變進而造成元 件壽命減短，如何鑑定材料之化學鍵斷裂溫度可藉由熱重分析儀來得到。
而所謂物理性的穩定即材料是否易有規則的排列，在發光元件中材料愈易 有規則的排列，則會有局部結晶現像產生造成缺陷(defect)，就高分子材料 而言，其玻璃轉移溫度(T
g
, glass transition temperature)是指在 Tg
以下時，高 分子被凍結無法再運動而變成硬固體(rigid)。當溫度升高至 Tg
以上時，其 高分子鏈主鏈便開始蠕動，也就是由玻璃態(Glass State)轉變到橡膠態 (Rubbery State)，如此一來，高分子鏈便有機會做規則排列，Table 4.2 為 POSS1、POSS2、POSS3 之微差熱分析數據之整理。發光基團聯結上 POSS 後，Tg
提升且變得不明顯。由此可知中心核 POSS 的引入，可以降低分子 鏈的擾動，進而避免於元件中產生結晶的現象[133,134]
。而從 Table 4.2 中可發 現，在 PPV 之系列中，P1 之 Tg
為 120 °C，藉由導入 POSS，其 Tg
可提升 至145 °C。而 P2 亦由於 POSS 之導入，造成 Tg
提升至142 °C。而在 PF 之 系列中，其Tg
亦可由於POSS 之導入而得到提升，在 POSSP3 中為 110 °C，在POSSP4 中為 120 °C，在 POSSP5 中為 127 °C。
Table 4.2 POSS 1~POSS 3 及 POSSP1~POSSP5 之 TGA 及 DSC 數據 Material T
d
(°C) Tg
(°C)C-1 328 81.2 POSS1 384 88.8
C-2 300 85
POSS2 386 -
C-3 314 43.9 POSS3 336 128.4
P1 423 120 POSSP1 430 145
P2 378 79 POSSP2 405 142
P3 372 81.57
POSSP3 413 110.36
P4 410 107.54 POSSP4 427 120.78
P5 414 106.04
POSSP5 428 127.86 Td：定義為樣品重量損失 5%之溫度