本論文為聚芳香醚高分子應用於有機發光二極體的研究，我們利用有機發光二極體常見之客體材料聯蒽(BiAnthracene)、與芘(Pyrene)的二氟衍生物與咔唑(Carbazole)的二醇與二氟衍生物聚合而成八種不同客體比例的隨機共聚合物(Random copolymer)。主體材料中我們所使用Carbazole衍生物。而客體材料使用的則是BiAnthracene與Pyrene衍生物，且兩者之吸光值與Carbazole衍生物有良好的重疊。在主客體系統中，隨著客體材料比例的提高，材料會產生濃度淬熄效應，使效率下降光色偏移。因此本論文加入Carbazole的二氟衍生物並調整客體材料的比例，以隨機共聚聚合出八種不同比例的高分子，希望藉由比例的調整，找出最佳客體材料比，進而提高材料的效率與光色。
所合成出的八種高分子皆具有良好的熱穩定性，熱裂解溫度皆在400oＣ以上，玻璃轉移溫度介於200oＣ至300oＣ之間。在薄膜態時，兩系列材料皆在5%摻雜比時有較高的光強，且隨著客體材料比例的減少，光色會產生藍移，更加接近深藍光。其中CzBAn系列高分子因為BiAnthracene衍生物的高立體障礙性，使材料較不易聚集堆疊，因此相較於CzPy系列高分子，在相同客體比例的情況下有較強的光強。且兩者溶液態與薄膜態之比較，CzBAn系列高分子，也因其高立體障礙性，使波長不易產生紅移。而八種高分子之理論CIE座標y軸皆小於0.15，有著不錯的光色。且隨著客體材料比例的減少，其光色將更趨近深藍光。
綜合以上成果，我們成功合成出兩系列不同客體材料之高分子。兩系列高分子的客體材料的最佳聚合比皆在客體材料佔整體的5%時有著最好的效率。此外光色也隨著客體材料改變而更接近深藍光。其中CzBAn系列高分子相較於CzPy系列高分子有著較好的效率。在未來元件的製作上，相信會是一個較有潛力的深藍光有機發光二極體材料。

In this research, two series of blue light organic light emitting diodes, which was base on Poly(arylene ether)s polymer, were synthized. We designed Carbazole diol and difluoro derivatives as the host and BiAnthracene and Pyrene difluoro derivatives as the guest. Use condensation polymerization to get eight difference random copolymers. Each of them has different ratio of accepter.
All polymers have good thermal properties. The pyrolysis temperature of all polymers between 400oC to 500oC. And glass transition temperature between 200 oC to 300oC.When the ratio of guest material go to 5%. It have the highest PL intensity in both series of polymer. And because of Pyrene’s high coplanarity. CzBAn series exhibited highest PL intensity and lowest red-shift then CzPy series. All polymer were demonstrated excellent blue color with theoretical Commisssion Internationale de L’Eclairage (CIEy) coordinate values of y < 0.15. And when the ratio of guest material declined. The color will become better.

第一章 序論 1
1.1. 前言 1
1.2. 有機發光二極體之歷史 2
1.3. 有激發光二體之原理 4
1.4. 主客體系統與能量轉移機制 6
1.4.1. 輻射能量轉移 7
1.4.2. 非輻射能量轉移 8
1.5. 濃度淬熄效應 9
1.6. 量子效率 10
1.7. 小分子與高分子有機發光二極體之比較 11
1.8. 文獻回顧 12
1.9. 研究動機 16
第二章 實驗材料及實驗儀器介紹 17
2.1 實驗材料 17
2.1.1 材料來源 17
2.1.2 材料總表 17
2.2 熱分析儀器 19
2.2.1 熱重分析儀 (Thermogravimetric analyzer，TGA) 19
2.2.2 熱示差掃描卡量計 (Differential scanning calorimetry，DSC) 20
2.3 光學分析儀器 21
2.3.1 紫外光與可見光光譜儀 (UV-Vis spectrometer，UV-Vis) 21
2.3.2 螢光光譜儀 (Fluorescence spectrometer，PL) 22
2.4 材料分析儀器 23
2.4.1 凝膠滲透層析儀 (Gel permeation chromatography ，GPC) 23
2.4.2 基質輔助雷射脫附游離飛行質譜儀 (MALDI/TOF-TOF) 24
2.4.3 高磁場液態核磁共振儀 (Nuclear magnetic resonance spectrometer，NMR) 25
2.4.4 光電子光譜分析儀 (Photoelectron Spectrometer，PESA) 26
2.4.5 光激量子效率測量系統 (Photoluminescence quantum yield measurement system，PLQY) 27
2.4.6 表面輪廓儀 (Surface profiler) 28
第三章 實驗 29
3.1 實驗材料製備流程 29
3.1.1 BiAnthracence衍生物(BAn)材料製備流程 29
3.1.2 Ｐyrene衍生物(Py)材料製備流程 29
3.1.3 Carbazole 衍生物(N3-3、N4-4)材料製備流程 30
3.1.4 藍光高分子CzBAn系列之合成流程 31
3.1.5 藍光高分子CzPy系列之合成流程 31
3.2 BiAnthracence衍生物材料合成 32
3.2.1 10,10'-bis(4-fluoro-3-(trifluoromethyl)phenyl)-9,9'-BiAnthracene (BAn) 32
3.1 Pyrene衍生物材料合成 33
3.1.1 1,6-bis(4-fluoro-3-(trifluoromethyl)phenyl)Pyrene (Py) 33
3.2 Carbazole衍生物材料合成 34
3.2.1 3,6-dibromo-9H-carbazole (4-1) 34
3.4.2 3,6-dibromo-9-hexyl-9H-carbazole (N4-2) 35
3.4.3 3,6-bis(4-fluoro-3-(trifluoromethyl)phenyl)-9-hexyl-9H-carbazole (N3-3) 36
3.4.4 9-hexyl-3,6-bis(4-methoxyphenyl)-9H-carbazole (N4-3) 38
3.4.5 4,4'-(9-hexyl-9H-carbazole-3,6-diyl)diphenol (N4-4) 39
3.3 藍光高分子合成 40
3.3.1 高分子CzBAn50 40
3.3.2 高分子CzBAn25 41
3.3.3 高分子CzBAn10 42
3.3.4 高分子CzBAn05 44
3.3.5 高分子CzBAn01 45
3.3.6 高分子CzPy50 46
3.3.7 高分子CzPy25 47
3.5.8 高分子CzPy10 48
3.5.9 高分子CzPy05 50
3.5.10 高分子CzPy01 51
第四章 結果與討論 53
4.1 藍光高分子之合成 53
4.2 材料鑑定 56
4.3 熱穩定性分析 59
4.3.1 熱重分析(Thermogravimetric analyzer，TGA) 59
4.3.2 熱示差掃描卡量計(Differential scanning calorimetry，DSC) 62
4.4 光學分析 65
4.4.1 單體光譜分析 65
4.4.2 溶液態高分子光譜分析 67
4.4.3 固態高分子光譜分析 76
4.5 理論CIE座標 81
4.6 電化學分析 83
第五章 結論 86
參考文獻 87
附錄 90

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