[发明专利]电致发光光谱稳定的蓝色芴类聚合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于有机高分子电致发光技术领域，具体涉及一种含二氧化硫芴结构单元的电致发光光谱稳定的蓝色芴类聚合物及其制备方法与应用。

背景技术

1990年英国剑桥大学卡文迪许实验室的Burroughes等人首次报道了聚苯乙烯撑(PPV)的电致发光，随后于1991年，美国加州大学圣巴巴拉分校的Alan J.Heeger小组用甲氧基异辛氧基取代的聚对苯乙烯撑(MEH-PPV)在ITO上旋涂成膜，制成了量子效率为1％的橘红色发光二极管，从此揭开了高分子LED研究的序幕。很多学术机构和一些国际有名的大电子、化学公司都投入巨大的人力物力研究这一领域。PLED是从外量子效率小于0.1％，寿命仅为几分钟开始起步发展起来的，现在已经取得了飞速的发展。目前已发展到外量子效率超过10％，运行寿命超过上万小时。由于其优异的性能特别是工作电压低，可以用电池驱动，功耗低等特点特别适合与小型移动通讯设备。单色小型显示器的大规模应用已指日可待。目前各电子公司则集中在有源驱动全色显示器件的开发，其目标是手提式电脑的显示屏。在汽车导航系统，移动电话和液晶显示器的背光源领域，PLED已接近商业化。

如前所述，聚合物电致发光显示技术同相应的其它显示技术相比，具有巨大的潜在优越性，例如器件制作工艺简单，驱动电压低，亮度、效率较高，可调制发光颜色，主动发光无需背光源，视角宽，易实现大面积平面显示等，使得聚合物发光材料及器件的研究非常活跃，国内外都投入了巨大的人力物力进行开发。但是，有机EL器件离实用还有相当长一段距离，还有大量的科学问题等待去攻克，如器件的发光效率，稳定性和寿命，彩色显示的实现途径等。这些不仅与器件的构造有关，更与材料的结构和性能息息相关。在没有完全解决这些问题之前，一项长期性的工作是不断地制备更加优良的材料，以期尽快使有机、聚合物EL器件走向实用。由此对材料提出了迫切的要求，希望合成出发光量子效率更高，色纯度更好，寿命更长的共轭高聚物。由于在大面积平板显示方面的应用前景，聚合物发光二极管(PLED)受到广泛的关注。在过去的十年内，PLED的研究取得了巨大的进展，效率和使用寿命已接近或达到了商业化标准。作为全色显示用的红、绿、蓝三基色材料，其中蓝光材料的问题较多，需做进一步改进。聚芴类材料(PFO)由于具有高的光致发光效率和对水、氧的高稳定性一直都是蓝光器件研究的热门材料。有机电致发光材料和器件的基本性能主要包括：发光颜色和色纯度、发光效率和亮度、稳定性和工作寿命。目前人们致力于聚合物全色显示器的研究，而要实现全色显示需要解决的主要问题有：各原色发光、聚合物的色纯度、量子效率及寿命问题。特别是蓝色发光材料效率低、寿命差(衰减快)、工作电压较高，成为实现聚合物发光全色显示器的一大障碍。

Fukuda首次合成了聚芴，得到的分子量较小[M.Fukuda，K.Sawada，K.Yoshino，J.Polym.Sci.Part A，1993，31：2465-2471]。Pei在1996年首次用二价镍和锌经过渡金属催化2，7-二溴芴得到聚芴，分子量较大[Q.Pei，Y.Yang，J.Am.Chem.Soc.，1996，118：7416-7417]。随后，Dow公司等用Suzuki偶合方法合成了聚芴[M.Inbasekaran，Edmund P.Woo，Weishi Wu，Mark Bernius.，WO 046321A1，2000]。聚芴及其衍生物结构中含有一个刚性的的平面内联苯单元，因此其热稳定性及化学稳定性较高，在固态时具有高的蓝光荧光量子产率，聚(9，9-二烷基芴)量子效率为60-80％。聚烷基芴在普通有机溶剂中有极好的溶解性能，并且在较低的温度下可熔融加工，其能带隙一般大于2.90ev，作为蓝光二极管材料而倍受重视，是少数几种有希望用于实际应用的发蓝光材料。但是由于分子激发态与基态间易形成激基缔合物(excimer)以及在热氧作用下分子链上酮式结构的形成，导致发光光谱有很长的拖尾现象，即色纯度和发光颜色的稳定性差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种电致发光光谱稳定的兰色芴类聚合物。

本发明的目的还在于提供所述电致发光光谱稳定的兰色芴类聚合物的制备方法。从分子结构设计出发，通过在聚芴类大分子上引入二氧化硫芴结构单元来提高聚芴的光谱稳定性。

本发明的目的还在于提供所述电致发光光谱稳定的兰色芴类聚合物的应用。所述的兰色芴类聚合物光谱稳定性好，适合于作为发光二极管、平板显示器的发光层。