[發明專利]一類具有空間結構的芘與芴共聚藍光材料

無效

• 申請號: 201010184556.2
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN101831289A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 全一武;周宇;盧煜;范曲立;陳慶民
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07C211/54;C07C209/68;C07D209/86
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 巫士華

一技術領域

本發明屬于功能材料領域。利用芳環的親電取代反應，制備了具有新穎空間結構的芘、芴共聚藍光材料。

二背景技術

芴類藍光材料憑借優異的光熱穩定性和較高熒光量子效率，成為最重要的新一代平板顯示技術和白光基色核心材料之一，是光電信息功能材料研究的熱點；而芘是一種大平面的稠環芳烴，具有很強的π電子離域能和較高的熒光量子效率，發深藍光。許多文獻將芘引入到聚芴類電致發藍光材料中，試圖結合芴的熱穩定性和芘的高電荷遷移率率、導空穴能力，提高器件發光性能。如文獻(K.C.Wu，P.J.Ku，C.S.Lin，et?al.，Adv.Funct.Mater.2008，18，67-75)用芘對位取代苯環(分子結構式1)；文獻(S.Tao，Z.Peng，X.H.Zhang，P.F.Wang，C.S.Lee，S.T.Lee，Adv.Funct.Mater.2005，15，1716-1721)等用芘修飾芴，并在芴9位用各種材料支化(分子結構式2)；文獻(F.Liu，W.Y.Lai，C.Tang，et?al.Macromol.RapidCommun.2008，29，659-664)以芘為核心，齊聚芴為臂鏈合成了各種星形化合物(分子結構式3)；文獻(S.Jiao，Y.Liao，X.Xu，et?al.，Adv.Funct.Mater.2008，18，2335-2347)等人使用芘、三苯胺和蒽等對芴修飾(分子結構式4)；文獻((a)F.Liu，L.H.Xie，C.Tang，et?al.，Org.Lett.2009，11，3850-3853.(b)C.Tang，F.Liu，Y.J.Xia，et?al.，J.Mater.Chem.2006，16，4074-4080)分別用芘在芴的2、7、9位進行修飾得到系列化合物(分子結構式5)。

分子結構式2????????????????????????????????????分子結構式3

分子結構式4????????????????????????????????????分子結構式5

上述芘和芴的齊聚物，結構都為線性或支化型，研究結果表明：將芘引入芴單元中，大幅度提高了聚芴材料的發光效率，電流效率可達5cd/A以上，發光亮度比聚芴材料高出10倍，超過10000cdm^-2。但同時發現芘的單體結晶性能很強，熔點也比較低(～150℃)，將芘引入聚芴后，由于芘單元易形成分子堆積傾向性，常使材料薄膜熒光容易出現激基締合物的發射(長波發射)，最終導致器件性能下降。因此，引入芘單元后，在提高芴類材料發光效率、對載流子的傳輸能力以及降低材料驅動電壓的基礎上，如何有效避免芘單元的堆積，保證材料發光的飽和色純度、色穩定性和延長器件壽命，最終實現穩定、高效、純藍光發射，是本發明的出發點。

三發明內容

本發明在單分散、空間立體結構的芴類齊聚物上恰當引入芘等富電子基團，利用多維方向伸展的芴臂鏈，防止芘、芴鏈聚集，使材料具有穩定的無定型聚集狀態；憑借齊聚物中臂鏈間，臂鏈與核之間的非共軛連接形式，協同發揮芴、芘等基團各自的光電功能，達到有效結合芴的高熒光效率與芘的高電荷遷移率和空穴注入性能的目的。

本發明合成了芴醇結構的含芘齊聚物(單體a，見化學反應式1)。首先利用1-溴芘與2，7-二溴芴酮加成反應，得到中間體；而后中間體與硼酸封端的齊聚芴進行Suzuki偶合反應得到單體a。單體a的中間含芴醇結構，中間芴的9位上連接芘，側鏈是脂肪鏈的取代基(n為2-15)。單體b是三苯胺、咔唑類化合物(簡稱TPA)如N-(4-甲基)二苯基胺，三苯胺，咔唑及衍生物等，為核。

本發明利用芴醇與三苯胺類化合物反應而得到空間結構的聚合物藍光材料，其中芴類齊聚物是可顯藍光的基體材料，而芘具有高電荷遷移率率、導空穴能力。聚合條件：將單體a和單體b溶解在溶劑中，加入單體a摩爾數的5-20％酸作催化劑，脫氧充氮3次后，加熱到50-120℃反應數小時，脫水縮聚成聚合物，用色譜柱分離(洗脫液為二氯甲烷和石油醚)，產物為微黃色粉末固體，其中酸可以是硫酸、甲磺酸、對甲苯磺酸等。

由于芴的平面結構，在9位上的取代基團扭曲于芴平面。通過中間三苯胺類化合物(核)連接的臂鏈齊聚芴幾乎垂直于核，象一根根硬棒位列于核的周邊，支開了聚芴分子鏈，最重要的是避免芘之間發生分子ππ聚集而導致器件黃光現象的產生，而且分子的空間結構性有利于提高聚合物的溶解性。

本發明聚合物藍光材料的分子結構通式為：