[發明專利]電致發光聚合物及其制備方法

有效

• 申請號: 200710044052.9
• 申請日: 2007-07-17
• 公開（公告）號: CN101092560A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 徐良衡;高蕓;姚紅兵;徐禮玲
• 申請（專利權）人: 上海復旦天臣新技術有限公司
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;H05B33/14;H01L51/54
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 顧晉偉

技術領域

本發明涉及一種具有高發光性能的電致發光聚合物，具體而言，涉及一種分子內含磷光基團的電致發光聚合物及其制備方法。所述的聚合物可以廣泛用于光電裝置，例如電致發光器件、光伏打電池、場致晶體管、發光二極管以及光電化學電池等領域。

發明背景

自從1990年英國劍橋大學的Burroughs等人首次報道聚(對苯撐乙烯)(PPV)的電致發光現象以來，由于具有工藝簡單、易于實現大屏幕顯示和柔性顯示等特點，人們對電致發光聚合物材料和器件產生了較大的興趣，并且在這個領域進行了一系列深入的研究。電致發光是電能轉化為光能的過程，這個過程可以概括為以下五個步驟：載流子的注入(電子和空穴分別從陰極和陽極注入)；載流子的傳輸(注入的電子和空穴在聚合物層內傳輸)；載流子的復合與激子的形成(遷移的電子和空穴相遇復合形成激子)；激子的遷移；和激子發生輻射衰減而發光。目前已經開發出具有代表性的電致發光聚合物材料包括：綠光材料如聚苯乙烯撐(PPV)，紅光材料如聚噻吩(PTh)，藍光材料如聚芴(PFO)及其衍生物，還包括如聚乙炔，聚苯胺(PANi)，聚對苯(PPP)，聚呋喃，聚乙烯咔唑(PVCz)等的半導電聚合物或其共聚物。中國專利申請200410053856.1中描述了一種聚對苯乙炔衍生物、其制備方法及應用。

在電致發光器件中，電致發光聚合物材料是器件的核心，其性能不只決定了器件的發光顏色和效率，而且影響器件的壽命。一種高性能的電致發光材料，它應該具有以下特點：具有較高的固態熒光量子效率；具有較好的載流子注入和傳輸性能；良好的成膜加工性；良好的熱穩定性及化學穩定性。在常見的電致發光聚合物材料中，由于不能利用三線態能量，發光效率較低。而能利用三線態能量的磷光材料在高濃度時會發生嚴重的猝滅，必須作為客體材料進行摻雜。然而在摻雜過程中，由于客體材料通常為小分子材料，易結晶；而且主體及客體材料之間存在的界面效應又影響了能量的傳遞，從而導致電致發光材料的效率及壽命不佳，此外還影響材料的加工性能。

針對上述問題，本發明人開發出一類分子內含磷光基團的電致發光聚合物材料，其主體發光材料將能量傳遞給分子內的磷光基團，能量傳輸更有效，而且磷光基團被共價鍵固定在高分子鏈上，不會結晶，具有良好的成膜性能、良好的熱穩定性及較高的發光性能。

發明內容

在本發明的一個方面，提供了一種電致發光聚合物，該聚合物具有較高的電致發光性能，及良好的成膜性能和良好的熱穩定性。

具體而言，本發明提供的電致發光聚合物具有如下式(I)所示的結構：

其中，R為主鏈含二唑基團的聚烷基苯，(C^N)₂Ir(LX)為銥的配合物基團，其中C^N為2-取代吡啶基；LX為乙酰丙酮或2-吡啶甲酸。

在根據本發明的電致發光聚合物中，聚烷基苯中的烷基為C₄-C₁₂烷基，優選C₆-C₁₀烷基，更優選辛基。烷基之間的相互位置可以為鄰位、間位和對位中的任意一種，優選是對位。

在根據本發明的電致發光聚合物中，二唑基團在主鏈中的含量為2-30摩爾％，優選2-15摩爾％，更優選2-10摩爾％。

在一個優選的實施方案中，R的結構如下式(II)所示：

n為2-30，百分比為摩爾百分數

(II)

在根據本發明的電致發光聚合物中，優選地，(C^N)₂Ir(LX)部分可以選自以下式(III)所示的基團：

A.紅光磷光發光基團：??????????????????????B：綠光磷光發光基團

C：藍光磷光發光基團

(III)

其中(C^N)₂Ir(LX)部分通過頂部粗線表示的化學鍵與聚烷基苯連接。

在本發明的另一個方面，提供了一種制備電致發光聚合物的方法，所述方法包括：

使式(IV)所示的化合物與式(V)所示的化合物在催化劑的存在下進行反應，其中，R為主鏈含二唑基團的聚烷基苯，(C^N)₂Ir(LX)為銥的配合物基團，其中C^N為2-取代吡啶基；LX為乙酰丙酮或2-吡啶甲酸。

具體的反應如下圖所示：

在上圖中，Br原子連接在前述式(III)磷光發光基團中粗線所在的吡啶位碳原子上。