中文摘要：

基于甲壳型液晶聚合物独特的结构特性，通过计算机模拟等方法，设计合成侧基用共轭分子联结电子给体与电子受体的双亲性单体，探索合适的两相微乳聚合方法并阐明其聚合机制，获取结构新颖、具有较高稳定偶极取向的二阶非线性聚合物薄膜，并拥有自主知识产权。通过对其本体结构的研究，探索其结构、液晶相态与聚合物膜的稳定偶极取向的二阶非线性特性之间等关系，并以此去解决液晶聚合物化学和物理中几个关键的理论和应用问题。通过本项目的研究，期望获得具有良好的光物理性能、有可能用于制备新颖光学器件的稳定偶极取向的二阶非线性聚合物薄膜，建立相关理论模型以及实用技术。

结论摘要：

本项目前期设计合成了特定结构的甲壳型液晶聚合物单体，对单体进行了非线性性能的测定，初步研究了聚合物的侧基分子结构与非线性、液晶性之间的关系。由于聚合物性能测试方面的合作人员工作变化，一定程度上影响到研究进展。为此，从第二年度开始，对研究内容进行了适当的调整，基于上一年度研究工作基础，进行了以十氟苯噁二唑为基本单元，通过逐步缩合聚合反应制得了一系列线性含氟聚芳醚，证明了线性聚合物可以后官能团化，且证明了十氟苯噁二唑中含有六个活性不等的氟原子，氟原子可在不同反应条件下依次无干扰的被取代，并通过一锅法合成了一系列具有不同拓扑结构的聚芳醚。在此基础，我们设计合成了三种新型的树枝状分子G1、G2和G3，通过芳香亲核取代反应高效定量地制得。热重分析表明，树枝状分子具有非常高的热稳定性(Td ？440oC)。DSC测试结果表明，玻璃化转变温度随着树枝代数的增加而升高，其中G3高达367 oC，是目前文献报道的最高值之一。循环伏安测试结果表明，改变树枝的代数可以逐步调控树枝状分子的HOMO能级，G3具有最高的HOMO能级。光致发光光谱结果表明，树枝状分子表现出双重荧光发射，对应于分子内的扭转电荷转移发射。增加溶剂的极性，树枝状分子具有较大的Stokes位移。在相同的溶剂中，G1、G2和G3的最大发射波长逐渐红移，这与逐渐增多的非辐射失活有关。在制作的器件A (ITO/Gn/AlQ/LiF/Al)和B (ITO/PEDOT:PSS/Gn/AlQ/LiF/Al) 中，Gn作为空穴传输层，电致发光结果表明，G3的外量子效率最高，为0.379％。器件C和D的结构分别为ITO/PEDOT:PSS/Gn/TPBI/LiF/Al和ITO/PEDOT:PSS/Gn/TPBI/AlQ/LiF/Al。随着外围咔唑树枝的逐渐增加，器件的外量子效率和最大电流效率逐步提高。在器件C中，G2的效率最优，这与G2树枝状分子自身有较好的载流子平衡有关。在器件D中，Gn充当发光层和空穴传输层，启动电压分别为6.3、5.6和5.2 V。第三代树枝状分子G3的外部量子效率最高，达1.49％，最大电流效率为4.6 cd/A，流明效率为2.6 Im/W，亮度为4800 cd/m2。这是由于在器件D中，G3分子与AlQ有较好的载流子平衡。