A new POSS (Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane) substituted polyfluorene was syn-thesized from nickel-catalyzed Yamamoto coupling reaction. The synthesized polymers could be well characterized by $^1H-NMR$, FT-IR and elemental analysis.
PFPOSSs (POSS substituted polyfluorenes) showed almost the same UV-vis absorption and PL spectra as poly(dialkylfluorene)s, both in a p-xylene solution and on a quartz film (1 wt% p-xylene spin coated, 2000 rpm, 60s). PL spectra of poly(dialkylfluorene)s showed greater aggregation/excimer emission because of the interchain aggregation tendency of poly(dialkylfluorene)s in solid states. However PL spectra of PFPOSSs on the quartz film showed reduced aggregation/excimer formation because the bulky POSS group prohibited interchain interactions. This effective isolation effect and the high thermal stability of the POSS unit also improved the thermal stability of PFPOSSs even after thermal annealing at 150℃. Of great interest is the fact that the fluorescence quantum yields $(Φ_{FL})$ of PFPOSSs were enhanced up to 100 % as the POSS ratio increased.
Light-emitting diode (LED) device fabricated with ITO/PEDOT-PSS/Polymer/Ca/Al con-figuration showed very stable blue light emission with a maximum EL peak at 423 nm and highly reduced aggregation/excimer green emission.
청색계 폴리플루오렌계 고분자의 합성과 효율증가에 대한 연구 니켈촉매를 사용하는 야마모토 (Yamamoto) 중합 방법을 이용하여 C-9 위치에 POSS (Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane)기를 가지는 새로운 폴리플루오렌계 고분자(PFPOSSs)를 합성하였다. 이 고분자들은 $^1H-$ 및 $^{13}C-NMR$ 분광법과 원소분석을 통해 성공적인 랜덤 고분자의 합성이 확인되었다. 이 고분자들은 분해 온도가 400 ℃ 에 이르는 높은 열 안정성을 보인다.
특히 이 고분자는 광발광 특성을 조사해 본 결과 일반적인 알킬폴리플루오렌고분자에서 보이는 집합체/엑시머(들뜬상태에서 존재하는 이량체(二量體))로 인한 500 nm 부근에서 보이는 초록색 이상 발광 현상이 현저히 줄어드는 것을 확인했다. 이러한 이유는 POSS 기가 가지는 큰 부피 때문에 고분자 사슬 사이의 불필요한 상호작용을 막아주기 때문이다. 열처리 이후에도 일반 알킬 폴리플루오렌고분자들 보다 열적 안정성이 우수하였다. 더욱 주목할만한 사실은 이러한 불필요한 상호작용을 막아줌으로 인해 고분자의 발광 효율 역시 크게 증가하였다.
ITO/PEDOT/고분자/Ca/Al 의 적층구조를 가진 전기발광소자로부터 역시 초록색 이상 발광 현상이 거의 보이지 않는 순수한 청색의 폴리플루오렌 고분자 발광을 확인할수 있었다.
