臺灣博碩士論文加值系統

本研究針對Poly(9,9-dioctylfluorene)(PFO)和Poly(3-octyl- thiophene)(PT8)二共軛高分子探討其分別與聚苯乙烯(PS)之段式共聚合對其相變化與發光性質之影響。我們採用不同鏈段比之聚苯乙烯與PFO、PT8段式共聚合物，利用升溫x光繞射、偏光顯微鏡、紫外線吸收光譜、螢光光譜等實驗驗量測段式共聚合物之相行為與發光性質，並將此結果與PFO和PT8做一比較。 PFO系列有三種不同組成的共聚體，其PS，PFO，PS的莫耳比例分別為1:1:1, 1:2:1, 3:2:3。結果顯示此三樣品的澆鑄膜都出現與PFO相同之β相，升溫後β相變化成結晶相，此結晶熔點在130 oC附近，比PFO之結晶熔點低約20 oC。過了結晶熔點，經由升溫的偏光顯微鏡觀察顯示，3個段式共聚合樣品都成為非晶質相，而PFO則是在結晶熔點之上有一向列型液晶相。由以上結果我們推測段式共聚合效應使PFO鏈段因PS的阻隔無法形成有效的液晶區域，並且導致其結晶晶板發展受限而使熔點顯著下降。除了相變化的差異外，段式共聚體的螢光與吸收光譜都與PFO所對應的各相相似。唯一例外是3:2:3樣品升溫熱處理後螢光光譜在較短波長(~ 420 nm)會有一發射峰，此發射峰並未在PFO觀察到，因此我們推測是PFO鏈段在段式共聚體的侷限空間微胞區間內有部份鏈結較為扭曲，因此共軛鏈長較差，導致發光出現藍位移。 PT8系列其PS，PT8，PS的莫耳比例分別為1:1:1, 3:2:3。PT8在室溫時是層狀結構，結晶熔點約190 oC。PT8的螢光光譜伴隨著結構的變化有極大的轉變，在常溫以excimer發光為主，波長在600 ~ 700 nm。升溫至熔點以上，發光顯著藍位移至550 nm附近，並且發光強度約可增強5倍。均質聚合體PT8經段式共聚合後，不再有層狀排列，且發光波長在綠光從範圍。 上述結果顯示段式共聚合的空間侷限效應會使共軛高分子的結構與相變化改變，進而影響其發光特性。

Phase behavior and optical properties of PS-PFO-PS and PS-PT8-PS block copolymers have been investigated by means of high-temperature UV-vis absorption spectroscopy, photoluminescence spectroscopy, polarized-optical microscopy and high temperature x-ray diffractometry. Results indicate that, similar to the PFO homopolymer, there exist the β phase in the as cast films of these block copolymers. Upon heating the 　phase transforms to crystalline phase and it melts into isotropic above melting point, no nematic phase found in these specimens. The corresponding UV-vis absorption spectra and photoluminescence spectra for β, crystal, and isotropic phase are similar to those in the PFO homopolymer. In the PS-PT8-PS series, the space confinement results in the layer structure of PT8 homopolymer no longer exhibit in these block copolymers. Therefore, the emission of PT8 block copolymers are locate at ~ 550 nm, the excimer emission in the red light region due to the π-π stacking in PT8 were vanished.

誌謝…………………………………………………………I
中文摘要…………………………………………………II
英文摘要…………………………………………………V
目錄………………………………………………………V
表目錄…………………………………………………VIII
圖目錄……………………………………………………IX
第一章 緒論………………………………………………1
1. 1 前言...……………………………………………1
1.2文獻回顧……………………………………………3
1.3研究動機與研究架構…………………………………3
本章圖表…………………………………………………5
第二章 研究背景與理論基礎……………………………7
2.1 材料特性……………………………………………7
2.2 理論基礎……………………………………………7
2.2.1共軛高分子…………………………………………7
2.2.2段式共聚合…………………………………………9
2.2.3振動光譜…………………………………………10
本章圖表…………………………………………………13
第三章 實驗方法………………………………………25
3.1實驗樣品……………………………………………25
3.1.1樣品………………………………………………25
3.1.2試片製備…………………………………………26
3.2實驗步驟……………………………………………27
3.3分析方法……………………………………………30
3.3.1 UV………………………………………………30
3.3.2 PL…………………………………………………32
3.3.3 PLM………………………………………………34
3.3.4 DSC………………………………………………35
3.3.5 XRD………………………………………………39
本章圖表…………………………………………………42
第四章 實驗結果與討論………………………………63
4.1 PFO系列……………………………………………63
4.1.1 PFO111…………………………………………63
4.1.2 PFO121……………………………………………66
4.1.3 PFO323……………………………………………68
4.2 PFO系列比較結果…………………………………70
4.3 PT8系列……………………………………………72
4.3.1 PT8………………………………………………72
4.3.2 PT111……………………………………………76
4.3.3 PT323……………………………………………79
4.4 PT8系列比較結果…………………………………81
本章圖表…………………………………………………84
第五章 結論…………………………………………125
第六章 參考文獻………………………………………127

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