兼具高稳定性、高结晶性以及高发光量子效率是聚芴材料走向商业化应用的必要因素。虽然,通过调控聚二烷基芴烷基链长度和外部条件可以获得具有良好发光效率的β相薄膜,但是,光谱稳定性和形貌稳定性都得不到解决。因此,在不抑制其发光效率的同时提高聚芴材料稳定性和结晶性是突破其商业化瓶颈的有效策略。本文基于分子吸斥协同设计理论,借助超分子空间位阻策略,通过反复的理性分子设计和实践反馈,获得一类具有高稳定性、高结晶性和高发光效率的聚二芳基芴材料,并对其性质进行系统探索,有望应用于制备高效稳定的发光器件。1.探究不同位阻基团对PFO构象,凝胶化,结晶性,形貌以及电致发光性能的影响。通过引入三种不同的位阻基团探究不同位阻基团对PFO的β构象、凝胶化、结晶性、形貌以及电致发光性能的影响。发现单纯共聚的方式引入位阻基团虽然会提高聚芴材料的稳定性,但是也会强烈地抑制β相产生。而只有在凝胶这种过渡态中才能够实现β相和稳定性的平衡。因此,需要对这种方式进行改进,以求获得β相和稳定性的统一。2.热退火诱导聚二芳基芴薄膜β相结晶薄膜及其在发光器件中的应用。在前一章的工作基础上,结合理性分子设计和外部条件的调控,通过220 o C热退火的方式获得一类含有β相的聚二芳基芴(PODPF)结晶薄膜。该薄膜展现出与PFO的β相极其类似的PL光谱行为(光谱红移,发射半峰宽窄化)和Raman光谱变化(1303 cm-1处有明显的信号增强,1600 cm-1处峰位置向低频移动)。通过AFM和GIXD确认了该聚合物的结晶特性。PODPF两种构象掺杂的薄膜可以获得双激射ASE(463 nm和483 nm)。最后,将该聚合物的β相引入到PLED中得到相对于无规相两倍的效率和更好的EL稳定性。因此,我们成功试下了稳定性和β相的平衡,获得了第二代聚芴β相材料。3.位阻效应、分子量效应、烷基链长度效应对聚二芳基芴β相,聚集,凝胶化及其薄膜结晶特性的影响。为了进一步明确PODPF中分子结构对其性质的影响,我们从位阻效应大小、分子量大小、烷基链长度三方面论证。I.通过更换20%比例的不同位阻基团研究其对β相形成的影响。发现单纯通过共聚的方式引入位阻基团虽然提高了聚二芳基芴的热稳定性,但同时会强烈地抑制聚二芳基芴的β相和薄膜结晶性,与位阻作用对PFO的影响相互一致;II.系统对比了三种不同分子量的PODPF,发现高分子量的PODPF由于溶解性差而具有更强的聚集作用,从而更易形成β相。同时,也提高了结晶以及自组装能力;III.拓展合成了不同烷基链长度的Pn DPF体系。结果表明烷基链长度为C7和C8的时候可以形成β相。Raman光谱进一步证明平面化程度顺序为P8DPF>P7DPF>P6DPF>P9DPF。AFM和GIXD薄膜测试结果发现薄膜的结晶参数与Pn DPF烷基链长度带来的扭转角变化相关。4.聚二芳基芴自组装纳米线的生长、性质及其在PLED中的应用研究。在前几章的工作基础上结合P6DPF的高结晶性、高稳定性和高发光效率,我们利用POM,SEM,AFM,TEM,GIXD等表征方法探究了P6DPF自组装纳米线的生长条件和光电性质。最后,初步探究了P6DPF在PLED中的应用,首次获得基于聚合物自组装纳米线的PLED,其最高亮度可以达到1000 cd/m2,最高电流效率为0.68 cd/A。这些工作填补了基于有机宽带隙半导体材料的聚合物纳米线发光二极管的空白,为研究1D纳米结构光物理特性提供了绝佳的模板。总之,本论文从分子设计的角度出发,在SMART指导下,经过对位阻基团、烷基链长度、分子量大小等要素的筛选,获得了一类具有高稳定性、高结晶性、高发光效率的聚二芳基芴体系,向聚芴材料的商业化又迈进了一步。