[发明专利]双极性共聚物发光材料、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机半导体材料领域，尤其涉及一种双极性共聚物发光材料、其制备方法及应用。

背景技术

自1987年柯达公司C.W.Tang等人首次报道通过蒸镀方法制备出以Alq₃为发光材料的双层器件结构以来，有机电致发光就得到了人们的极大关注。有机电致发光可分为荧光和磷光电致发光。根据自旋量子统计理论，单重态激子和三重态激子的形成概率比例是1∶3，即单重态激子仅占“电子-空穴对”的25%。因此，来自于单重态激子的辐射跃迁的荧光就只占到总输入能量的25%，而磷光材料的电致发光就可以利用全部激子的能量，因而具有更大的优越性。现在的磷光电致发光器件中大多采用主客体结构，即将磷光发射物质以一定的浓度掺杂在主体物质中，以避免三重态-三重态的湮灭，提高磷光发射效率。

最近，关于具有双极性载流子传输性的聚合物主体材料也有报道；如，Wu等(J.Phys.Chem.B.2005,109,14000.)报道了一系列以聚芴为主链，侧链含有咔唑和噁二唑基团的聚合物主体材料，以一种锇的配合物为客体材料，制备的电致发光器件最大外量子效率8.37%，最大亮度16720cd/m²。

然而，目前已报道的具有双极性传输性能的聚合物主体材料的合成相对比较复杂，制备条件比较苛刻；同时，以这种材料制备的电致发光器件发光效率较低。

发明内容

本发明所要解决的问题之一在于提供一种制备工艺简单且能提高有机电致发光器件发光效率的双极性共聚物发光材料。

本发明的技术方案如下：

一种双极性共聚物发光材料，其特征在于，其具有如下结构通式：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基，n为10-50的整数。

本发明所要解决的问题之二在于提供上述双极性共聚物发光材料的制备方法，包括如下步骤：

无氧环境中，将结构通式为的化合物A和结构通式为的化合物B按照摩尔比为1∶1～1.2的比例加入含催化剂的有机溶剂的反应器中进行Heck耦合反应，该耦合反应是在70～130℃下进行的，且耦合反应24～96h后，降温至室温，停止耦合反应，制得具有如下结构通式的双极性共聚物发光材料：

其中，R为C₁～C₂₀的烷基，n为10-50的整数。

所述双极性共聚物发光材料的制备方法，优选地，Heck耦合反应结束后，还包括对双极性共聚物发光材料的纯化步骤：

Heck耦合反应结束后，向反应器中加入甲醇沉析，随后通过索氏提取器过滤之后，再依次用甲醇和正己烷抽提；接着以氯仿为溶剂抽提至无色，收集氯仿溶液并旋干，得到粉末，紧接着将得到粉在真空下50℃干燥24h后，得到纯化的双极性共聚物发光材料。

在上述双极性共聚物发光材料的制备方法中，所述催化剂为双三苯基膦二氯化钯或四三苯基膦钯，且所述催化剂与化合物A的摩尔比为1∶20~1∶100；或者

所述催化剂为有机钯与有机膦配体的混合物，有机钯与有机膦配体的摩尔比为1∶4～8，且有机钯与化合物A的摩尔比为1∶20~1∶100；所述有机钯为醋酸钯或三二氩苄基丙酮二钯；所述有机膦配体为三邻甲苯基膦或2-双环己基膦-2’,6’-二甲氧基联苯。

上述有机溶剂为甲苯、N,N-二甲基甲酰胺及四氢呋喃中的至少一种。

所述双极性共聚物发光材料的制备方法，优选地，所述Heck耦合反应的反应温度为90～120℃，反应时间为48～72h。

上述双极性共聚物发光材料，可以广泛应用于有机电致发光器件的发光层中，作为发光层的主体材料。

本发明提供的双极性共聚物发光材料，既含空穴传输性能的咔唑单元又含有电子传输性能的蒽唑单元；蒽唑含有两个氮子，是一个优良的电子传输单元，且具有较好的刚性和平面性，热稳定性能良好；咔唑是一个优良的空穴传输单元，N上通过烷基修饰，从而改善共聚物的溶解性能和成膜性能，蒽唑基聚合物主链上引入咔唑基，实现电致发光器件的载流子平衡，从而解决有机电致发光器件低效率问题。

本发明提供的双极性共聚物发光材料制备方法，采用了较简单的合成路线，从而减少工艺流程，原材料价廉易得，使得制造成本降低；且制得的聚合材料结构新颖，溶解性能良好，成膜性能优良，可适用于有机电致发光器件。

附图说明

图1为本发明双极性共聚物发光材料制备工艺流程图；