POSSP1 POSSP2
POSSP3
POSSP4
POSSP5
Fig. 4.104 Life time curve of POSS1 and C1
Fig. 4.105 Life time curve of POSS2 and C2
0 100 200 300 400 500
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
Int ensi ty (a.u. )
Time (sec)
POSS1 C1
0 100 200 300 400 500 600
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1
In te n s it y ( a .u .)
Time (sec)
POSS2
C2
Fig. 4.106 Life time curve of POSS3 and C3
0 100 200 300 400
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1
In te n s it y ( a .u )
Time (sec)
POSS3
C3
第五章 結論
本研究利用矽氫化(hydrosilylation)的方式成功地合成出以 POSS 籠狀結 構 為 中 心 ， 分 子 發 光 基 團 為 分 支 的 星 狀 結 構 POSS1~POSS3 ， POSSP1~POSSP5。其中 POSS1、POSS2 為螢光材料；POSS 3 為磷光材料，
POSSP1~POSSP5 為 高 分 子 材 料 。 發 光 材 料 POSS1~POSS3 及 POSSP1~POSSP5 的立體結構乃經由 FTIR、
1
H-NMR 及 GPC 等鑑定後証實 為分支數分別為 4.6、7.7、6.4、5.6、6.2、5.1、3.3 及 2.8 的星狀立體結構。POSS1~POSS3 之發光基單體為小分子結構，所合成出的星狀發光材料屬於 寡聚物(oligomer)，因此除了再沉澱的方式外，還可以利用管柱層析的方法 來提高材料的純度。
熱穩定分析(TGA、DSC)的結果顯示，相較於發光基單體，星狀發光材 料其熱裂解溫度(T
d
)上升且玻璃轉移溫度(Tg
)變得較不明顯。由此可知，以 POSS 為中心核的星狀發光結構可以改善材料之熱性質，使熱穩定性增加，並降低分子的移動。此外，星狀發光材料的 UV-PL 光譜及電化學性質皆與 發光基單體相似，並不會因引入 POSS 而造成光色的偏移，但於不同媒介 下，其光色穩定度較發光單體佳。為了更進一步地了解中心核 POSS 對於材 料 熱 性 質 方 面 的 作 用 ， 我 們 分 別 將 發 光 基 單 體 與 星 狀 分 子 進 行 迴 火 (annealing)實驗。結果發現，在小分子材料方面，星狀發光材料 POSS1 ~ POSS3 其吸收及放射光譜皆明顯較發光單體 C-1 ~ C-3 穩定。在高分子材料 方面，共合成了兩種系列，分別為 PPV 及 PF，在 PPV 方面，由於光色偏 移的機制跟溫度較無關聯，故影響並不大。而在 PF 方面，光色的偏移通常 伴隨著 fluorone 的產生，藉由 FT-IR 的鑑定，可發現 POSS 的導入，可增進 其光色之穩定性。以上實驗結果顯示，星狀分子的結構可以增加材料的成 膜性，且由於引入 POSS 中心核，材料具有良好的熱性質，光色的穩定性也 大幅提升。
星狀分子 POSS 1 ~ POSS 3 溶解度佳，一般的有機溶劑都可以溶解之，
且具有良好的成膜性質，可直接以旋轉塗佈的方式製成元件。將星狀發光
材料製成單層的有機電激發光元件，POSS 1、POSS 2 混入 PVK:PBD 的元 件亮度分別為 1102 cd/m
2
及 1468 cd/m2
，效率接近 1 cd/A；POSS 3 以 CPB 為主體，LiF 修飾陰極界面，亮度可達 1458 cd/m2
。將 POSS 3 元件加入 TPBI 做為電洞阻擋層後，效率增加至 3.99 cd/A。此外，元件於不同電壓下皆仍 維持穩定的 EL 光譜。而在 POSSP1~POSSP5 方面，不論 PPV 或是 PF 系列，皆可由於 POSS 分子之導入，使得其亮度及效率皆較原本之發光高分子來得高。而觀測其 EL 光譜，則可發現導入 POSS 可降低其半高寬及由於堆疊或是 keto effect 所產生之 shoulder。
廣角 X 光繞射儀(WAXD)的結果顯示，中心核 POSS 之晶格結構因發光 單體的引入而有些改變(d-spacing 變大)，不過星狀發光材料仍因含有 POSS 而具有奈米尺寸晶格結構。