聚(2,6)-及聚(2,7)-蒽基乙烯衍生物作为电致发光材料及其制备方法技术

一种聚（２，６）－及聚（２，７）－蒽基乙烯衍生物作为电致发光材料及其制备方法。它是２，６－及２，７－蒽基乙烯结构单元构成的共轭聚合物，结构式中的Ａｒ↑［１］，Ａｒ↑［２］和Ａｒ分别是６到４６个碳原子的芳基或取代芳基，或分别是４到３６个碳原子的杂芳基或取代杂芳基；或者Ａｒ↑［１］，Ａｒ↑［２］分别是氢原子、氰基、卤原子、１到２０个碳原子的烷氧基、二烷氨基、烷硅基或烷巯基；Ｒ’和Ｒ”各自分别是氢原子和氰基，或一个为氢原子另一个为氰基。方法为碱催化下的Ｇｉｌｃｈ聚合、Ｈｅｃｋ偶合或Ｗｉｔｔｇ反应。它有良好的溶解性、效率和热稳定性，发光颜色可通过引入的Ａｒ↑［１］，Ａｒ↑［２］，特别是Ａｒ基团来调节。其它电光性能也可以用Ａｒ基团，包括Ａｒ↑［１］，Ａｒ↑［２］的变化调节。可广泛应用于电致发光装置中。

【技术实现步骤摘要】
,6)－及,7)－蒽基乙烯衍生物作为电致发光材料及其制备方法
本专利技术属于电致发光材料
，更明确地说涉及，6-)及聚2，7-蒽基乙烯衍生物作为电致发光材料及其制备方法。
技术介绍
自1990年J.H.Burroughes等(J.H.Burroughes，D.D.C.Bradley，A.R.Brown，R.N.Marks，K.Mackay，R.H.Friend，P.L.Burns，A.B.Holmes“Light-emitting diodes based on conjugated polymers”，Nature 347，539)发表PPV可作为聚合物电致发光材料以来，聚合物电致发光材料及其器件的研究和开发成为热点。发光二极管(LED)是电致发光装置的典型代表，它能在外加电场作用下发射可见光。目前，有机聚合物和有机小分子已被用来制造发光二极管，有机材料制造的发光二极管具有优于其它技术的几个优点，如更简单的制造工艺、低工作电压和制造大面积、全彩色显示器的可能性。有机聚合物还能提供优于有机小分子的重要加工优点，特别是对于大面积或可挠曲电致发光显示器，借助溶液浇铸方法很容易地制备高质量的聚合物膜。共轭聚合物是一类沿着聚合物主链有伸展π键共轭而成的高分子。在光或电场作用下，它们的π电子可以发生离域或激发，产生的电子和空穴复合释放的能量可以转化为光的形式。为了提高聚合物溶解性，二烷氧基取代的PPV如MEH-PPV，聚已经被开发出来(F.Wudl et al.，US Patent No.5 189 136(1993))。为了改进器件性能，已通过器件结构、阴极材料选择和材料化学与物理改性等提高了电致发光效率。已被研究的其它共轭聚合物主要有聚二烷基芴(Y.Ohmori et al.，Jpn.J.Appl.Phys.Part 2，1991，20，L1941)、聚噻吩(Y.Ohmoriet al.，SolidState Commun.1991，80，605)、聚对苯(PPP)(G.Grem et al.，Adv.Mater.1992，4，36)等。电致发光装置主要由阴极、阳极和发光层组成。电致发光是由于阴极注入的电子和阳极注入的空穴在发光材料层中进行电子-空穴对复合而引起的。高效的光输出既有赖于有效和高荧光性材料，也有赖于制备良好溶解性的高分子量聚合物以获得高质量的聚合物膜。蒽是高荧光性高热稳定性的稠环芳烃分子，郑世莺等用9，10-二芳基蒽有机小分子衍生物作为发光材料制备高效光输出和高操作稳定性电致发光装置(美国专利US-5,935,721和US-5,972,247)，在2003年公开的中国专利CN 1407054A中，郑世莺等通过芳香族二硼酸酯和芳香族二溴化物在钯催化下进行Suzuki偶联反应，制备了蒽基聚合物(聚蒽)作为发光材料的电致发光装置。作为一个类比，这些蒽基聚合物相当于苯基聚合物中的聚苯(PPP)，而本专利技术中的蒽基聚合物则相当于苯基聚合物中的PPV和MEH-PPV，这些蒽基聚合物(聚蒽基乙烯)是采用Gilch聚合或Heck偶合或Wittg反应制备的，优选Gilch聚合方法制备高分子量的蒽基聚合物。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种，6-)及，7)-蒽基乙烯衍生物作为电致发光材料及其制备方法。它不但是提供用于聚合物电致发光装置的新型蒽基发光聚合物材料，并且提供不同能带隙的发光聚合物，这些聚2，6-或2，7-蒽基乙烯均聚物或含有这些蒽基乙烯结构单元的共聚物，能发射较宽的颜色范围。本专利技术所提供的电致发光材料具有包括良好的溶解性、效率和热稳定性等很多优点。聚合物的发光颜色可以容易地通过引入所需的Ar1，Ar2，特别是Ar基团来调节。而且，其它电光性能也可以用Ar基团，包括Ar1，Ar2基团的变化来进行调节。本专利技术的材料可用于制作电致发光装置，也可以用作其它光电材料的主体材料。为了达到上述目的，本专利技术，6-)及聚2，7-蒽基乙烯衍生物作为电致发光材料是含有2，6及2，7-蒽基乙烯结构单元的共轭聚合物，具有下面之结构式I 结构式I 其中Ar1，Ar2和Ar各自分别是6到46个碳原子的芳基或取代芳基；或者Ar1，Ar2和Ar各自分别是4到36个碳原子的杂芳基或取代杂芳基；或者Ar1，Ar2各自分别是氢原子、氰基、卤原子、1到20个碳原子的烷氧基、二烷氨基、烷硅基或烷巯基；R’和R”各自分别是氢原子和氰基，或一个为氢原子另一个为氰基。Ar基团，包括Ar1，Ar2基团的引入，有如下特征进一步提高聚合物的溶解性；获得平衡的电子-空穴注入和电荷载体的复合；改进电子或空穴的传输能力；改进聚合物的发光颜色。结构式I中Ar1，Ar2各自代表下列结构式之一或它们的组合 其中取代基R1、R2、R3、R4可以是氢、氰基、卤原子；或者1到20个碳原子的烷氧基、二烷氨基、烷巯基或烷硅基；或者R1、R2、R3是6-36个碳原子的芳基或取代芳基，或者4到36个碳原子的杂芳基或取代杂芳基。结构式I中Ar代表下列结构式之一或它们的组合 其中取代基R1、R2、R3、R4可以是氢、氰基、卤原子；或者1到20个碳原子的烷氧基、二烷氨基、烷巯基或烷硅基；或者R1、R2、R3是6-36个碳原子的芳基或取代芳基，或者4到36个碳原子的杂芳基或取代杂芳基。结构式I所述的，6-)及聚2，7-蒽基乙烯衍生物作为电致发光材料的制备方法，可以用碱催化下的Gilch聚合、Heck偶合或Wittg反应等方法制备。聚合方法和用于本专利技术的所得聚合物的分子量仅仅是说明性的。聚合物可以用碱催化下的Gilch聚合、Heck偶合及Wittg反应等方法制备。示例性的聚合物和单体合成技术路线及其表征在实施例中。这些仅仅是说明性的，只要制备的聚合物满足以下通式的任何单体和聚合方法都可以使用。本专利技术提供了如结构式I所示的含有2，6-或2，7-蒽基乙烯结构单元并具有良好溶解性和热稳定性的蒽基发光共轭聚合物，聚合物主链中的刚性生色团增加了聚合物骨架的刚性，并且提高了热性能。含有这些生色团的聚合物是高荧光的和高效的发光材料。结构式I所示的聚合物是采用Gilch聚合或Heck偶合或Wittg反应制备的。2，6(2，7)-蒽基乙烯均聚物或其共聚物优选Gilch聚合。这也仅仅是说明性的，只要制备的聚合物满足结构式I所示结构的任何单体和聚合方法都可以使用。本专利技术提供了一种，6-)及聚2，7-蒽基乙烯衍生物作为电致发光材料及其制备方法。它不但是提供用于聚合物电致发光装置的新型蒽基发光聚合物材料，并且提供不同能带隙的发光聚合物，这些聚2，6-或2，7-蒽基乙烯均聚物或含有这些蒽基乙烯结构单元的共聚物，能发射较宽的颜色范围。本专利技术所提供的电致发光材料具有包括良好的溶解性、效率和稳定性等很多优点。聚合物的发光颜色可以容易地通过引入所需的Ar1，Ar2，特别是Ar基团来调节。而且，其它电光性能也可以用Ar基团，包括Ar1，Ar2基团的变化进行调节。本专利技术的材料也可以用作其它光电材料的主体材料。本专利技术提供的蒽基聚合物已被用在电致发光装置中。该装置由一个阳极、一个阴极和一个置于阳极和阴极之间的聚合物发光层构成。它们可以是多层结构、双层结构和单层结构，如在透明阳极和金属阴极之间有一个发射层，发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚（２，６）－及聚（２，７）－蒽基乙烯衍生物作为电致发光材料，其特征在于它是２，６－及２，７－蒽基乙烯结构单元构成的共轭聚合物，具有下面之结构式Ⅰ：＊＊＊其中Ａｒ↑［１］，Ａｒ↑［２］和Ａｒ各自分别是６到４６个碳原子的芳基或取代芳基；或者Ａｒ↑［１］，Ａｒ↑［２］和Ａｒ各自分别是４到３６个碳原子的杂芳基或取代杂芳基；或者Ａｒ↑［１］，Ａｒ↑［２］各自分别是氢原子、氰基、卤原子、１到２０个碳原子的烷氧基、二烷氨基、烷硅基或烷巯基；Ｒ’和Ｒ”各自分别是氢原子和氰基，或一个为氢原子另一个为氰基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文君，陈宁，徐俊，王晓燕，王晓庆，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]