[發明專利]可溶性氮雜芴類共軛聚合物材料及制備和應用

無效

• 申請號: 201010590291.6
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102120814A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 黃維;解令海;李偉杰;林進義;林宗瓊;殷成蓉;趙劍鋒;儀明東;陳琳
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;C09K11/06;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明屬于光電材料技術領域。具體涉及一類含特殊的4，5-二氮雜芴類聚合物材料，并涉及該類材料在有機電致發光、有機場效應管、有機太陽能電池、非線性光學、生物傳感、有機光存儲和有機激光等領域的應用。

技術背景

自1987年美國柯達公司Tang研究小組[Tang，C.W.；Van?Slyke，S.A.Appl.Phys.Lett.1987，51，913.]和1990年英國劍橋大學[Burroughes，J.H.；Bradley，D.D.C.；Brown，A.B.；Marks，R.N.；Mackay，K.；Friend，R.H.；Burn，P.L.；Holmes，A.B.Nature?1990，347，539.]分別發表了以有機和聚合物熒光材料制成薄膜型有機電致發光器件(Organic?Light-emitting?Diodes)和聚合物發光二極管(PolymericLight-emitting?Diodes)以來，有機平板顯示成為繼液晶顯示之后的又一代市場化的顯示產品。與此同時其他有機電子和光電子產業，包括有機場效應管、有機太陽能電池、有機光存儲、非線性光學、生物傳感和有機激光等領域以及非線性光學材料也正走向市場化。有機和塑料電子產品的優點在于材料制備成本低、工藝簡單、具有通用高分子的柔韌性和可塑性。因此，開發具有實用性的市場潛力新型有機光電信息材料吸引了許多國內外大學不同學科的科學家以及研究機構和公司的關注和投入。到目前為止，開發新型高度穩定的載流子傳輸材料和發光材料成為提高有機電子、光子、電光以及光電器件效率和壽命關鍵因素。

到目前為止，含4，5-二氮雜芴結構單元的有機光電材料表現出良好的光學和電學性質的同時也具有高的熱穩定性和高的玻璃化溫度，因此成為一類有希望的實用有機光電子材料。因此，已經形成了大量的文章和專利。然而，以4，5-二氮雜芴結構單元上9位引入烷基鏈而形成的聚合物類材料卻沒有專利報道。4，5-二氮雜芴結構類聚合物半導體材料表現出如下優勢：(1)合成方便易得，并制備一系列均聚物和共聚物；(2)具有線性平面構象；(3)高的熱穩定性和玻璃化溫度等優點。因此，本發明通過簡單的合成路線開發了一系列4，5-二氮雜芴類材料，同時引入了具有增加溶解度烷基鏈來擴大該類材料在有機電子、光電子、光子或光電材料使用范圍。

發明內容

技術問題：本發明的目的在于提供一種4，5-二氮雜芴結構聚合物光電材料及其制備和應用方法，設計4，5-二氮雜芴單體來制備相關的光電功能材料。另外，指出了該類材料在有機電致發光、有機場效應管、有機光存儲和有機激光等有機電子領域的應用。

技術方案：本發明的可溶性氮雜芴類共軛聚合物材料為烷基取代4，5-二氮雜芴單元的共軛聚合物光電材料，具有如下結構通式：

聚合物I

式中：x為1～10中的數字，y為0～10中的數字，n為1～300中的數字。

R₁、R₂出現時相同或者不同，并為氫；或具有1至22個碳原子的直鏈、支鏈或者環狀烷基鏈，其中一個或者多個不相鄰的碳原子可被-NR₃-、-O-、-S-、-CO-O-、-CO-NR₃-置換，或者其中一個或者多個氫原子被氟取代；

R₃、R₄為相同或不同的，并為H或具有1至22個碳原子的直鏈、環狀或支鏈化烷基、烷氧基、烷巰基或酯基；

Ar出現時相同或者不同，并為如下結構中的一種：

所述聚合物I材料中，R₁、R₂分別選自氫或正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基或正葵基或正辛氧基鏈中的一種。

所述的聚合物I材料中，取x、y都等于1并Ar取芴，同時R₁、R₂、R₃、R₄都為正辛基，則構成分子結構如下烷基取代4，5-二氮雜芴單元的共軛聚合物光電材料：

在聚合物I中，當y等于零，則構成化合物結構如下：