[发明专利]一类配位高分子作为电子传输材料的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种3，5-二(8-羟基喹啉-5-席夫碱)-苯甲酸配位高分子作为有机电致发光器件中电子传输层材料的应用，属于电子传输材料领域。

背景技术

1987年，Kodak公司制做了第一个有机电致发光器件(OLED)，这种超薄平板器件具有低驱动电压、高亮度、节能、宽视角和发光色彩丰富等优点。因此有机电致发光器件被认为是继液晶显示器的下一代显示器。

对于OLED，保证电子及空穴在发光层复合是非常重要的，如果复合的位置偏离发光层，甚至发生在电极附近，将大大降低器件的效率。但目前为止，大部分的电致发光层材料都主要是以空穴传输主导的，也就是说空穴比电子更容易被注入，使得复合更容易发生在阴极附近。所以在发光层和阴极之间就非常有必要加入一层电子传输层，同时起到增强电子注入和阻止空穴靠近阴极的作用。为达到这个目的，电子传输层材料应当具有较低的最低未占轨道(LUMO)能级以有利于电子从阴极的注入和较低的最高电子已占轨道(HOMO)能级以阻挡空穴。同时这种材料的还需要有较高的电子迁移率，以提高器件的响应时间和量子效率并降低工作电压。

8-羟基喹啉铝是目前最为重要的一种电子传输层的材料。作为电子传输层材料，它具有诸多优点，比如较高的热稳定性、较高的电子迁移率。但目前它只能通过高真空环境下的蒸镀制备到OLED器件上。这种制备方法价格高、能耗大，并且还有尺寸上的限制。目前已经有很多关于8-羟基喹啉铝高分子化的报道，目的就是想通过廉价便捷的溶液途径制膜，比如旋转涂膜或是喷墨打印等方式。目前有两种8-羟基喹啉铝高分子化的途径。一种是将8-羟基喹啉铝直接掺杂到高分子中，但这种途径制备的材料8-羟基喹啉铝的含量很低并且还会因为相分离的原因造成材料的不稳定。另外一种方法是通过化学键合的方式将8-羟基喹啉铝接到高分子链上。这种方法制备的材料性能稳定，但是过程比较繁琐，而且8-羟基喹啉铝的摩尔含量仍很难超过20％。所以目前高分子化的8-羟基喹啉都很难满足电子传输材料的要求。

发明内容

本发的明的目的是提供一类可溶解的喹啉配位高分子的应用，具体涉及3，5-二(8-羟基喹啉)-苯甲酸-铝配位高分子，以解决现有技术中存在的问题。

本发明提供的3，5-二(8-羟基喹啉)-苯甲酸-铝配位高分子是通过图1所示的合成过程制备的，现择其重要过程评述如下：

1)参照文献合成5-醛基-8-羟基喹啉

2)3，5-二(8-羟基喹啉)-苯甲酸的制备：将5-醛基-8-羟基喹啉与3，5-二氨基苯甲酸加入到甲苯中，加热回流。趁热过滤所得产物。

3)8-羟基喹啉铝配位高分子溶液的制备：将3，5-二(8-羟基喹啉)-苯甲酸与铝盐添加到乙醇或甲醇中，搅拌，待溶液澄清。

本发明通过以下方法测试证明本发明所提供的3，5-二(8-羟基喹啉)-苯甲酸-铝配位高分子是-种优秀的电子传输材料。

1)通过循环伏安法测量其最低未占有轨道(LUMO)能级和最高已占轨道(HOMO)能级。LUMO能级较低利于电子从阴极的注入，HOMO能级较低则有利于阻挡空穴靠近阴极。只有保证电子和空穴能在发光层复合，才能有效提高器件的效率。

2)通过空间电荷限制电流法测量其载流子迁移率。较高的载流子迁移率可以提高器件效率以及快速响应能力。

3)通过与8-羟基喹啉铝对比其在器件中的实际表现，来评估其实际的电子传输性能。

4)通过差热-热重联用仪测试其热稳定性。

经以上测试，证明本发明所提供的3，5-二(8-羟基喹啉)-苯甲酸-铝配位高分子具有以下优点：

1)具有较高的8-羟基喹啉铝基团的含量。

2)溶于普通溶剂，可通过喷墨、旋涂等方法制膜。

3)溶于乙醇，与绝大部分电致发光层材料的溶剂正交，在制备过程中不会损坏其下面的电致发光层。

4)热稳定性好，在分解温度(270摄氏度)一直保持固态，无玻璃态转化现象。

5)具有和8-羟基喹啉铝相当的电子迁移率。

6)最低未占轨道(LUMO)能级低(为-4.02eV，而8-羟基喹啉铝为-3.0eV)，有利于电子的注入。

7)最高已占轨道(HOMO)能级低(为-6.38eV，而8-羟基喹啉铝为-5.7eV)，有利于阻挡空穴。

8)具有比8-羟基喹啉铝作为电子传输层材料更低的启动电压。

以上众多优点充分证明了本发明所提供的配位高分子材料是一种优秀的电子传输层材料。

附图说明