白色电致发光高分子材料及其制备方法技术

技术编号:3691375 阅读:173 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于一种白色电致发光高分子材料及其制备方法。基于在单一高分子中通过调控蓝光发射和橙光发射单元的相对发光强度可以实现白光发射的物理思想,采用聚芴及其衍生物为蓝光构造基元,萘酰亚胺衍生物为橙光构造基元,通过Yamamoto或Suzuki反应将萘酰亚胺衍生物接枝到聚芴及其衍生物侧链的构造方式,及调节蓝光发射基元和橙光发射基元的相对含量,实现蓝光和橙光发射基元在单一高分子中独立发光,构造出分子分散型白光高分子材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于。
技术介绍
自1990年英国剑桥大学的Burroughs等人首次报导聚(对苯撑乙烯)(PPV)的电致发光现象以来,高分子电致发光材料与器件由于具有工艺简单、易于实现大屏幕显示和柔性显示等突出特点受到学术界和产业界的广泛关注和竞相投入。目前已开发出聚苯撑(PPP)、聚烷基芴(PAF)、聚苯乙烯撑(PPV)、聚噻酚(PAT)等具有代表性的蓝光、绿光和红光高分子发光材料体系外,其单色高分子电致发光器件的性能指标均达到实用化要求.相比之下,白光高分子器件的各项性能指标距离实用化要求差距较大,需要从材料设计和器件结构两个方面分别进行深入研究,以加速促进白光高分子器件的实用化进程。 关于白光高分子电致发光器件的实现途径主要包括三个方面(1)有机发光染料/高分子共混体系;(2)高分子/高分子共混体系;(3)单一高分子白光体系。例如J.Kido等(Appl.Phys.Lett.,64,815,1994)将红色、绿色和蓝色三种荧光染料分散在聚乙烯咔唑(PVK)中,通过调节三种染料的含量实现了白色发光,其最大亮度可达3400cd/m2;Inganas等(Appl.Phys.Lett.,68,147,1996)将红光、绿光和蓝光聚噻吩衍生物与惰性高分子如PMMA共混,在高驱动电压(20V)下,获得了CIE为(0.220,0.466)的白光发射。但该体系由于高分子/高分子间存在明显的相分离,导致白光发射存在电压依赖性,难以获得稳定白光器件。Leising研究小组将微量(0.66wt%)的红光高分子(PPDB)分散到具有梯形结构的高效蓝光聚芴衍生物(m-LPPP)中,由于形成均相高分子/高分子共混体系,一定程度地改善了白光色纯度的电压依赖性,获得了外量子效率为1.2%的白光高分子器件。关于单一高分子白光体系(Appl.Phys.Lett.,79,308,2001和Macromolecules,35,6782,2002),主要基于蓝光或蓝绿光PPV类高分子在电致发光过程中形成基激复合物,导致宽谱带发光,因此,其白光高分子器件不仅明显存在颜色电压依赖性,而且其性能较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种白色电致发光高分子材料; 本专利技术的第二个目的是提供一种白色电致发光高分子材料的制备方法。 本专利技术基于在单一高分子中通过调控蓝光发射和橙光发射单元的相对发光强度可以实现白光发射的物理思想,提供三类主链型,侧链型和端基型的具有高效、稳定白色电致发光高分子材料体系。 本专利技术采用聚芴及其衍生物为蓝光构造基元,萘酰亚胺衍生物为橙光构造基元。 本专利技术提供的单一白光高分子发光材料具有如下基本结构 其中R1独立地选自己基、辛基、苯基、芴基、己氧基取代的苯基或芴基或辛氧基取代的苯基或芴基;R2独立地选自甲基、甲氧基或己氧基; Arl为萘酰亚胺衍生物基元,具有如下一种或两种以上构造结构 其中R3独立地选自甲基、丁基、己基、辛基、癸基或芳基;R4独立地选自甲基、丁基或芳基;其中芳基独立地选自苯基、萘基、丁基或叔丁基取代的苯基或萘基;R6独立地选自氢,甲基或甲氧基; Ar2为电子传输基元或空穴传输基元,选自如下一种或两种以上构造基元 其中R5独立地选自甲基、丁基或叔丁基; x、y和z为各基元含量,满足0<x≤0.9999,0<y<1,0≤z<1,x+y+z=1,m为2-20之间的整数,n为1-300之间的整数。 本专利技术提供的白色电致发光高分子材料的制备方法包含(A)单体的制备和(B)聚合物的制备 (A)单体的制备 (1).双溴代苯萘酰亚胺衍生物单体 双溴代萘酰亚胺衍生物单体主要包括侧链型双溴代苯萘酰亚胺衍生物单体和侧链型9,9-二取代双溴代芴萘酰亚胺衍生物单体; 侧链型双溴代苯萘酰亚胺衍生物单体的结构通式为 侧链型双溴代苯萘酰亚胺 2-(m-溴代烷氧基)-5-取代-1,4- 衍生物单体的化学结构二溴苯的化学结构 其中Arl为侧链型单一白光高分子材料中的Arl,m=2-20的整数; 侧链型双溴代苯萘酰亚胺衍生物单体的制备方法如下 首先,将4-胺基-1,8-萘酰亚胺与摩尔比为1-5倍的2-(m-溴代烷氧基)-5-取代-1,4-二溴苯溶于二甲基亚砜中,加入摩尔比为1-10倍的氢氧化钠,在50-150℃温度下反应1-120小时后,用水终止反应,分离有机相,反复水洗数次后,干燥、浓缩,柱分离,获得中间产物;该产物与摩尔比为2-20倍的碘苯、摩尔比为2-20倍的碳酸钾、摩尔比为1-5%倍的18-冠-6、摩尔比为1-5%倍的碘化亚铜,溶于1,3-三甲基-3,4,5,6-四氢-2(1H)嘧啶酮中,在氮气保护下加热至140-200℃反应5-50小时后,干燥、浓缩,柱分离,获得侧链型双溴代苯萘酰亚胺衍生物单体; (2).9,9-二取代双溴代芴萘酰亚胺衍生物单体 侧链型9,9-二取代双溴代芴萘酰亚胺衍生物单体的结构通式为 侧链型9,9-二取代双溴代芴萘酰亚胺 9,9-(m-溴烷基)-2,7-二溴 衍生物单体的化学结构代芴的化学结构 其中Arl为侧链型单一白光高分子材料中的Arl; 侧链型9,9-二取代双溴代芴萘酰亚胺衍生物单体主要分为两类,其一是侧链型9,9-二烷基取代双溴代芴萘酰亚胺衍生物单体;其二是侧链型9,9-二芳基取代双溴代芴萘酰亚胺衍生物单体; 侧链型9,9-二烷基取代双溴代芴萘酰亚胺衍生物单体的制备方法如下 首先,将9,9-(m-溴烷基)-2,7-二溴代芴与摩尔比为2-3倍的4-胺基-1,8-萘酰亚胺溶于二甲基亚砜中,加入摩尔比为2-20倍的氢氧化钠,在50-150℃温度下反应1-120小时后,用水终止反应,分离有机相,反复水洗数次后,干燥、浓缩,柱分离,获得中间产物;该产物与摩尔比为4-20倍的碘苯、摩尔比为6-20倍的碳酸钾、摩尔比为2-10%倍的18-冠-6、摩尔比为2-10%倍的碘化亚铜,溶于1,3-三甲基-3,4,5,6-四氢-2(1H)嘧啶酮中,在氮气保护下加热至140-200℃反应5-50小时后,干燥、浓缩,柱分离,获得侧链型9,9-二烷基取代双溴代芴萘酰亚胺衍生物单体; 侧链型9,9-二芳基取代双溴代芴萘酰亚胺衍生物单体的制备方法如下 首先,在50-100℃条件下,将N,N-二苯基-1,8-萘酰亚胺衍生物于摩尔比为15-80倍量的三氯氧磷在二甲基甲酰胺中反应20-100小时制备出4-醛基或4,4’-二醛基-N,N-二苯基-1,8-萘酰亚胺衍生物;然后将其于摩尔比为0.5-1倍的9-苯基-9-(4-溴化三丁基膦基-亚甲基苯基)-2,7-二溴代芴或9,9-(4-溴化三丁基膦基-亚甲基苯基)-2,7-二溴代芴)溶于氯仿溶液,再加入摩尔比为4-10倍的乙醇钠溶液,于室温下反应10-50小时,将反应产物倒入水中,分离有机相,反复水洗数次后,干燥、浓缩,最后采用柱色谱分离,获得侧链型9,9-二芳基取代双溴代芴萘酰亚胺衍生物单体; (B)聚合物的制备 Yamamoto聚合反应在氮气保护下,将2本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种白色电致发光高分子材料,其特征在于具有如下结构:***其中:R↓[1]独立地选自己基、辛基、苯基、芴基、己氧基取代的苯基或芴基或辛氧基取代的苯基或芴基;R↓[2]独立地选自甲基、甲氧基或己氧基;Ar1为萘酰亚胺衍生物基元,具有如下一种或两种以上构造结构:***其中:R↓[3]独立地选自甲基、丁基、己基、辛基、癸基或芳基;R↓[4]独立地选自甲基、丁基或芳基;其中芳基独立地选自苯基、萘基、丁基或叔丁基取代的苯基或萘基;R↓[6]独立地选自氢,甲基或甲氧基;Ar2为电子传输基元或空穴传输基元,选自如下一种或两种以上构造基元:***其中:R↓[5]独立地选自甲基、丁基或叔丁基;x、y和z为各基元含量,满足0<x≤0.9999,0<y<1,0≤z<1,x+y+z=1,m为2-20之间的整数,n为1-300之间的整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王利祥屠国力曹建新刘俊马东阁景遐斌王佛松
申请(专利权)人:中国科学院长春应用化学研究所
类型:发明
国别省市:82[]

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