[发明专利]一种白光聚合物材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子材料技术领域，具体涉及一种白光聚合物材料及其制备方法。

背景技术

聚合物有机发光二极管，简称PLED(Polymer Light EmittingDiode)，是高分子发光材料在电场驱动下，通过载流子的注入与复合，导致发光的一种显示器件，它是有机电致发光(OEL)的一种。

PLED的基本原理是用透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子传输层和空穴传输层，并分别经过各自对应的传输层迁移到发光层，且在高分子聚合物发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射跃迁而发出可见光。辐射光可从透明电极侧观察到，根据这种发光原理而制成显示器称为PLED显示器。PLED显示器具备主动发光、不需要背光源、低功耗、响应速度等特点，是国内外热点研究的平板显示器件之一。

为了简化PLED显示器件的制造工艺、降低PLED显示器件的制造成本、提高PLED显示器件的良品率，采用白光加彩色滤光膜的技术来实现全彩色PLED显示成为当前PLED显示器件研究的重要技术方向之一。其中新型的具有高亮度、高发光效率、长寿命的白光聚合物发光材料为该技术领域中的重点研究内容，此外白光聚合物发光材料在白光PLED照明应用领域也拥有广阔的应用前景。

目前，PLED用单一白光材料合成困难，且采用单一材料很难实现白光发射，一般均需采用多种材料进行混合复配来实现白光发射。

发明内容

本发明的目的是提供了一种合成工艺简单、易实现大规模生产的白光聚合物材料及其制备方法，采用该白光聚合物发光材料可用来制作PLED平面光源以及白光或全彩色PLED平板显示器件。

本发明的白光聚合物材料具有以下分子结构：

其中R₁为对二甲氨基苯基或对硝基苯基；R₂为乙酰基、丁酰基或辛酰基；R₃为丁基、己基或辛基。

这种材料可用于高分子材料组成的聚合物电致发光器件中的发光层，可用来制作聚合物平面白光光源、聚合物电致发光白光器件、聚合物电致发光全彩显示器件。

本发明的白光聚合物材料采用在有机溶剂中合成的方法制备，主要包括单体的合成以及聚合反应两个部分，其具体制备方法如下：

1)首先，取粒度为0.5-1mm的0.4mol的镁粒加入盛有100mL无水乙醚的三颈瓶中，然后分别加入0.15mol—0.20mol的溴代丁烷、溴代辛烷或溴代己烷，0.2mol-0.4mol的催化剂氯化[1，2—双(二苯膦基)丙烷]合镍和0.1mol的3—溴噻吩的乙醚溶液，反应8—24h后获得3-丁基噻吩单体、3-辛基噻吩单体或3-己基噻吩单体；

2)其次，取0.3mol-0.6mol的吡咯溶于100mL的THF中，搅拌均匀后，加入0.6mol-1.2mol钾加热回流直至钾反应完全，再将0.2mol—0.4mol的对甲苯磺酰氯THF溶液滴加到上述回流直至钾反应完全的体系中，搅拌反应10h-30h得N-甲苯磺酰基吡咯，将60mmol-120mmol无水AlCl₃和55mmol-110mmol的乙酰氯、丁酰氯或辛酰氯加入到200ml二氯甲烷中，再加入50mmol-100mmol的N-甲苯磺酰基吡咯，搅拌反应1h-2h，得N-甲苯磺酰基-3-乙酰基吡咯、N-甲苯磺酰基-3-丁酰基吡咯或N-甲苯磺酰基-3-辛酰基吡咯；

3)然后，将20mmol-40mmol的N-甲苯磺酰基-3-乙酰基吡咯、N-甲苯磺酰基-3-丁酰基吡咯或N-甲苯磺酰基-3-辛酰基吡咯溶于100ml二氧六环，再与5mol/L的NaOH水溶液混合回流5h-10h得3-乙酰基吡咯单体、3-丁酰基吡咯单体或3-辛酰基吡咯单体；

4)最后，将2.0mol—3.0mol的对硝基苯甲醛溶于150ml二氯甲烷中加入到三口瓶中，控制反应体系酸度为1mol/L-3mol/L，将0.1mol—1.0mol的3-丁基噻吩单体、3-辛基噻吩单体或3-己基噻吩单体和0.5mol-1.0mol的3-乙酰基吡咯单体、3-丁酰基吡咯单体或3-辛酰基吡咯单体溶于100ml二氯甲烷中后慢慢滴入上述对硝基苯甲醛溶液中，充分搅拌反应10h-24h，得结构通式一的白光聚合材料。

本发明中的白光聚合物材料通过调整聚合物合成单体的配比，实现了单一聚合物材料进行白光发射的特性。