从分子设计的角度出发,以光化学及化学处理方法为手段,设计制备出可交联成为三维超共轭结构的共轭聚合物材料,探索制备具有超共轭结构的三维共轭聚合物的合成制备路线。设计制备有超共轭三维结构分子链的聚合物材料,并通过化学或光化学方法使具有可交联基团的共轭聚合物材料在二维或三维空间上进行交联,进而形成立体的超共轭电子结构型聚合物材料,而不仅仅是在单个分子链上的三维结构。研究分子空间结构及取代基团对超共轭分子的电子结构的影响;研究载流子在三维共轭结构下的传输;制备并研究以这类超共轭聚合物材料为发光材料的聚合物发光二极管器件及光电特性。这种新型的交联型三维超共轭聚合物的制备对于认识立体电子效应对共轭体系的影响,改善载流子在三维共轭体系中的传输,载流子迁移率的改进以及高效有机聚合物电子器件的制备等方面都有重要的意义。
合成了多种具有交联结构的共轭聚合物,并研究了交联反应或交联结构对材料的化学结构、电子结构、以及光电性能的影响。这些交联型聚合物主要包括两种类型一种是在聚合物上带有可交联的活性基团,这种活性基团可以在溶液或固相中进行光或热交联;另外一种是在合成的过程中直接在聚合物本身上建立交联结构,使聚合物形成三维的超共轭结构,这种超共轭结构有利于电荷在聚合物薄膜内的传输,继而提高了材料的电荷传输性能。研究表明在制备具有可交联基团的共轭聚合物材料及具有共轭交联结构的超共轭聚合物的制备过程中通过合理地引入其它活性基团或改变取代基化学性质是完全可以得到新型功能化的共轭聚合物材料的。功能化后的聚合物材料不仅在化学性质上有新的特点,而且在物理特性上也表现出优异的特性。相比较而言,后交联材料具有可控性强的优点, 而预先交联材料具有合成上的便捷、变化性强的优点,同时在聚合物内没有杂质残留,对聚合物光电特性的影响会降到最低。