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本论文从聚芴为基础的蓝光材料出发,以材料绿光带的起源为主线,研究了绿光带起源的原因和影响因素,并从材料分子的结构设计上寻求有效抑制绿光带的办法。
本论文具体进行了以下几个方面的研究:
1.合成一系列单分散的含有芴酮单元的齐聚物,并对它们在溶液中和固体薄膜中的稳态紫外吸收光谱和荧光发射光谱变化进行了研究。结果表明:由于芴酮单元的引入,使齐聚物几乎全部为绿光发射;齐聚物的荧光发射独立于共轭长度;只与和芴酮相连的芴单元有关,与共轭长度无关;增加齐聚物的共轭长度,光谱没有明显的改变。
2.通过物理掺杂实验,把含有芴酮缺陷的聚芴(PN),以相同的摩尔比掺杂到无缺陷的聚芴(PF)和不同代数的树枝状聚合物中(主链为聚芴单元,外围为含有咔唑的树枝状分子,PG0,PG1和PG2),研究掺杂体系的荧光光谱变化。结果表明:在芴酮缺陷存在的前提条件下,材料的聚集可以使能量有效地通过分子链间和分子传递到芴酮缺陷,导致强的蓝—绿光发射。从PF到树枝状聚合物,随着树枝状分子代数的增高,外围基团对主链的包覆作用依次增强,减小了分子的聚集,这种放大作用依次减弱。
3.采用“AB2+AB”一步法合成了具有三维结构的,支化度依次增加的超支化蓝光聚合物P5,P15和P40。热处理氧化实验研究表明,随着支化度的增加,超支化结构对于抑制材料聚集的作用依次增强;对高支化度的P40,其超支化结构明显地起到了阻碍能量的有效传递和抑制绿光带的目的。
4.合成了一系列线型共轭长度可控的超支化聚合物,并对这些模型化合物进行了研究。结果显示,在这种超支化共轭结构中,线性共轭单元的长度决定了材料的光谱位置和荧光量子效率,同时,也影响了的材料的玻璃化转变温度和结晶行为。