[发明专利]含甲氧基三苯胺-芴共聚物、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光材料、制备方法及应用，有机电致发光材料具体涉及一种含甲氧基三苯胺-芴共聚物。

背景技术

在各种有机电致发光材料中，聚芴具有较高的光和热稳定性，在固态时芴的荧光量子效率高达60%～80%，带隙能大于2.90eV，因而成为一种常见的发蓝光材料。芴可以通过在9位、2位以及7位碳上引入不同的基团来得到一系列的衍生物，因而芴的结构上又具有一定的可修饰性，因此聚芴也成为一种重要的发光材料。但是聚芴具有的刚性平面联苯单元又使得材料在发光时容易形成激基缔合物而长波发射，严重了影响器件发射光的饱和色纯度以及发光颜色的稳定性。

目前对聚芴的改性主要集中在芴的高反应活性的9位碳上。引入的侧基通常为脂肪碳链，芳香环或者其他基团。侧基的引入一方面提高了聚芴在有机溶剂中的溶解性，改善了制品材料的加工成膜性能；另一方面可以通过位阻来调节材料的聚集态结构，在一定温度范围里保持聚芴的结晶稳定性，防止激子在高分子主链之间传递淬灭，提高材料的发光效率。聚芴类化合物中电子注入占主导地位，在制备PLED的过程中，由于聚芴的HOMO和LUMO同LEDs阳极和阴极的功函数不匹配，造成电子和空穴注入的不平衡，发光效率因此降低，聚芴的离子电势为5.8eV，这意味着空穴由ITOIY注入存在巨大的能垒，为了克服这种情况发生，可在其结构中引入空穴传输基团（三苯胺，咔唑，噻吩等）来提高材料的空穴注入及传输能力，有效复合电子，同时抑制聚集。

发明内容

本发明的目的是解决现有聚芴类电致发光聚合物的光和热稳定性偏低，材料发射蓝光饱和色度不足以及在有机溶剂中溶解度较差的问题，而提供含甲氧基三苯胺-芴共聚物、制备方法及其应用。

本发明含甲氧基三苯胺-芴共聚物的数均分子量M_n=23000～56000，其结构式如下：

本发明含甲氧基三苯胺-芴共聚物为聚[2,7-(9,9-二辛基芴)-交替-N-苯基-N-(4-甲氧基苯基)苯胺]。

本发明含甲氧基三苯胺-芴共聚物的制备方法按下列步骤实现：

一、按摩尔比为1:（2～2.5）将4-甲氧基苯胺与1-溴-4-碘苯加入到有机溶剂a中，再加入钯催化剂Pd₂(dba)₃、1,1'-双（二苯基膦）二茂铁（DPPF）和叔丁醇钠(t-BuONa)，反应温度控制在90～105℃，反应5～10h，然后通过旋蒸除去有机溶剂a，旋蒸后的反应产物经萃取、蒸馏后过层析色谱柱进行分离，得到N,N-双(4-溴苯基)-4-(4-甲氧基)苯胺单体(M)；

二、按照摩尔比为1:（1～1.3）将9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸顺（1,3-丙二醇）酯和N,N-双(4-溴苯基)-4-(4-甲氧基)苯胺单体(M)加入到有机溶剂b中，再加入钯催化剂Pd(PPh₃)₄和与有机溶剂b等体积的2～3mol/L的碳酸钠溶液，在氩气或氮气保护下，加热回流48～60h，然后用冰甲醇沉出聚合物，经抽滤和干燥后再通过索氏提取36～60h，烘干得到含甲氧基三苯胺-芴共聚物。

本发明的含甲氧基三苯胺-芴共聚物作为电致发光材料应用到电致蓝光器件中。

现有的芴的共聚物类电致发光材料存在着光和热稳定性偏低，材料发射蓝光的饱和色度不足，在有机溶剂中的溶解度较差以及加工成膜性能不佳的问题。本发明将含甲氧基的三苯胺引入到聚芴的侧基上，一方面可以有效地阻止高分子链间的聚集效应和激基缔合物的生成，保持良好的色纯度；另一方面三苯胺上的N原子在形成阳离子自由基（空穴）时显示出电正性，而醚键上的氧具有给电子性，因此可以提高N阳离子自由基的稳定性，进而提高电致发光的稳定性，苯胺片段不仅具有优良的空穴传输能力，也是很好的蓝光发色团，可以有效地调节材料的最大发光波长，提高载流子的传输能力，有利于提高器件的光和热稳定性。

综上本发明含甲氧基三苯胺-芴共聚物的电致变色性能具有以下优点：

1、具有良好的光和热稳定性，在氮气的氛围下，分解温度在400℃以上，适合在器件中使用；

2、应用在电致蓝光器件中器件的启动电压3.5～4.8V,亮度450～1180cd/m²，色坐标为(0.16,0.05)，接近饱和深蓝色，器件发光效率高。

3、含甲氧基三苯胺-芴共聚物在有机溶剂中的溶解度可达到15～35%，有机溶剂为甲苯、四氢呋喃或本领域常用有机溶剂。

附图说明