專利名稱:含喹啉的共軛高聚物及其應用的制作方法
技術領域:
本發明涉及-類含喹啉的共軛高聚物及其作為藍色電致發光材料在有機平面顯示器件中的應用。
聚芴由于其主鏈含有剛性共平面的聯苯單元而顯示有趣和獨特的化學和物理性質,在較遠的9位置可以接取代基,這樣可以改善它的加工性和溶解性而不增加骨架上的立體位阻,也不改變有效的共軛度,同時可以控制鏈間的相互作用,減少激基締合物的形成。近年來,聚芴及其衍生物由于它們的好的穩定性和高的熒光量子產率而成為最引人注目的藍色電致發光材料(Yang,Y.;Pei,Q.J.Am.Chem.Soc.1996,118,7416)。但是,剛性共平面的芴環間的π電子相互作用強,聚芴容易聚集或易形成激基締合物,導致發光譜帶加寬、紅移、濃度淬滅等現象發生,大大降低藍光器件的操作性能。
聚喹啉是n-型的共軛聚合物,它們熱穩定性和氧化穩定性好,機械性能和成膜性能優秀,是較好的電子傳輸材料和發光材料(Jenekhe,S.A.;Zhang,X.;Chen,X.L.;Choong,V.E.;Gao,Y.;Hsieh,B.R.Chem.Mater.1997,9,409)。一般地,聚喹啉是通過酸催化的鄰氨基酮和二乙酰基苯之間的Friedlnder縮合反應來制備的,所用的溶劑是間甲酚,它也起到催化劑的作用。不過,高極性和高沸點的間甲酚很難從所得的產物中徹底除去,這對制備電致發光器件不利。另外,絕大部分聚喹啉不溶于一般的有機溶劑,溶液加工性不好。
目前,聚芴類的電子傳輸材料缺乏,沒有專利報道芴和喹啉的共聚物及其在有機電致發光中的應用。
本發明把喹啉的優秀的電子傳輸性能及聚芴的高效藍光發射性能結合在同一聚合物內,用Suzuki縮合路線制備了一系列全新的n-型芴和喹啉共聚物。用元素分析、紅外光譜、核磁共振表征了聚合物的化學結構,用凝膠滲透色譜測定了它們的分子量,用熱重分析和差熱分析測試了聚合物的熱穩定性,用循環伏安表征了它們的電化學性質,用紫外吸收光譜和熒光光譜研究了這些聚合物的光物理性質,用制備的共聚物作發光層構筑了單層結構的器件。實驗結果表明這些共聚物是綜合性能優良的電子傳輸材料和藍色電致發光材料。
本發明的含喹啉的共軛高聚物,其通式如下 Mw=66000-100000R1和R2為正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基或正葵基;優選為正己基、正辛基或2-乙基己基;最優選為2-乙基己基。
本發明主要優點在于
1.用Suzuki縮合路線制備了喹啉和芴共聚物。
2.合成的聚合物溶解性好,在氯仿和四氫呋喃等有機溶劑中可溶。
3.熱穩定性好,起始熱分解溫度超過380℃,玻璃化轉變溫度超過140℃。
4.電子傳輸性好,最低未占有軌道(LUMO)能級較低,低于-3.2eV。
5.所有的聚合物均為藍色電致發光材料,發射波長在440-450nm之間。
我們用透明的導電玻璃ITO作陽極,在空氣中穩定的鋁作陰極,P-1/PVK共混物作發光層制備了單層發光二極管。該器件發純藍光,發射峰在436nm,半峰寬僅為60nm。圖4給出了器件的電流-電壓-亮度曲線,在12V電壓和4.5mA/cm2電流密度下外量子效率達0.002%,與著名的發光材料聚苯撐乙烯(PPV)相當,說明這類聚合物是較理想的藍色發光材料。
權利要求
1.含喹啉的共軛高聚物,其通式如下 Mw=66000-100000R1和R2為正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基或正葵基。
2.根據權利要求1的含喹啉的共軛高聚物,其特征在于;所述R1和R2為正己基、正辛基或2-乙基己基。
3.根據權利要求1的含喹啉的共軛高聚物,其特征在于;所述R1和R2為2-乙基己基。
4.權利要求1的含喹啉的共軛高聚物作為藍色電致發光材料的應用。
5.根據權利要求4的含喹啉的共軛高聚物作為藍色電致發光材料在有機平面顯示器件中的應用。
全文摘要
本發明公開了一類含喹啉的具有優秀電子注入和傳輸能力的共軛高聚物及其作為藍色電致發光材料在有機平面顯示器件中的應用。其通式如下,其中R
文檔編號C08G73/00GK1421476SQ0113977
公開日2003年6月4日 申請日期2001年11月30日 優先權日2001年11月30日
發明者占肖衛, 劉云圻, 武霞, 王帥, 朱道本 申請人:中國科學院化學研究所