[發明專利]以螺雙芴為核心的超支化白光聚合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201410376806.0
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104177603A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 武鈺鈴;王華;李潔;楊君禮;梁文青;苗艷勤;孫靜;許并社
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 李毅

技術領域

本發明屬于有機電致發光材料技術領域，涉及一種具有超支化結構的白光聚合物有機電致發光材料，以及該有機電致發光材料的制備方法。

背景技術

有機電致發光器件(OLED)是一種新型的平面顯示器件，具有節能、響應速度快、顏色穩定、環境適應性強、無輻射、壽命長、質量輕、厚度薄等特點。

英國劍橋大學的Burroughs等人1990年首次報道了聚(對苯撐乙烯)(PPV)的電致發光現象。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。目前已開發出具有代表性的電致發光聚合物材料包括：綠光材料如聚苯撐乙烯(PPV)，紅光材料如聚噻吩(PTh)及聚烷氧基苯撐乙烯，藍光材料如聚芴(PF)及其衍生物，另外還包括如聚乙炔、聚苯胺(PANi)、聚對苯(PPP)、聚呋喃、聚乙烯咔唑(PVCz)等半導體聚合物或其共聚物。

聚芴(polyfluorene，PF)可以看作是聚對苯的衍生物，是一類重要的發光高分子材料，由于具有極高的熒光量子產率、較好的溶解性和良好的熱穩定性，使其在電致、光致發光材料中具有廣闊的應用前景，被認為是最有應用前景的一大類藍光材料，得到了廣泛的研究。

然而，聚芴多為線型聚合物，而線型聚合物的熔融粘度隨分子量增加呈線性增大，直到臨界分子量時粘度迅速變大，這是因為在臨界分子量以上出現了鏈纏繞。

為解決上述問題，人們對特種高分子材料開展了深入的研究，出現了支化結構功能材料，如星射形化合物(star-shaped?compounds)、樹枝狀化合物(dendrimer)以及超支化聚合物(hyperbranched?polymers)等具有三維的分子結構，它們表現出與一維線形結構分子完全不同的物理和化學性質。這種三維結構的分子在空間上雜亂無序，不利于分子鏈的有序排列，有效降低了此類分子材料在聚集態時的有序程度和結晶取向，使得它們易于形成高質量的無定形薄膜；且這種三維結構的分子表現出較大的空間位阻，不利于分子間近距離的π-π堆積，在克服材料的聚集方面將具有更大的優勢。因此，當這種支化結構的功能分子用作發光材料時，將有助于更好地克服共軛剛性分子由于自聚集而引起的自淬滅行為，提高其光發射性能。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種以螺雙芴為核心的超支化白光聚合物有機電致發光材料，以及該白光聚合物的制備方法。

本發明以螺雙芴為核心的超支化白光聚合物有機電致發光材料是由螺雙芴核心基團部分、4,7-二(2’-噻吩)-2,1,3-苯并噻二唑部分，以及連接在螺雙芴核心基團部分與4,7-二(2’-噻吩)-2,1,3-苯并噻二唑部分之間的9,9-二辛基芴部分結合得到的聚合物，具有下述結構通式：

式中：x代表螺雙芴核心基團的摩爾百分比，其取值范圍為0.01～0.2；9,9-二辛基芴部分的摩爾百分比以(m1＋m2＋m3＋m4)表示，其取值范圍為(1－x)；4,7-二(2’-噻吩)-2,1,3-苯并噻二唑部分的摩爾百分比為萬分之五到萬分之六。

本發明超支化白光聚合物有機電致發光材料的制備方法如下：

將反應物2,7-雙(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜硼烷-二基)-9,9-二辛基芴、2,7-二溴-9,9-二辛基芴、螺[3.3]庚烷-2,6-雙-(2’,2”,7’,7”-四溴螺芴)按照50.5～60.1∶19.9～48.5∶1～20的摩爾比混合，加入占反應物總摩爾數0.005～0.006%的4,7-二(2-溴-5-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑、以及催化劑四(三苯基磷)合鈀和相轉移催化劑甲基三辛基氯化銨，再加入溶劑甲苯和碳酸鈉溶液，在60～120℃氮氣保護下回流攪拌反應，得到含有本發明超支化白光聚合物有機電致發光材料的反應溶液。

上述制備方法中，所述催化劑四(三苯基磷)合鈀的加入量為反應物總摩爾數的0.1～5%。

上述制備方法中，所述相轉移催化劑甲基三辛基氯化銨的加入量為反應物總摩爾數的0.1～5%。

優選地，是按照每克反應物10～100mL甲苯的比例加入溶劑甲苯，以及甲苯體積30～100%的2mol/L碳酸鈉溶液。

其中，優選以40cm³/min的速度向反應體系中通入氮氣。