[發明專利]一種香豆素類聚合物半導體激光材料的制備方法

有效

• 申請號: 201810016171.1
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN107936172B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 陸知緯
• 申請（專利權）人: 無錫佶達德光電子技術有限公司
• 主分類號: C08F220/30
• 分類號: C08F220/30;C08F212/32;H01S5/36
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

本發明提供了一種香豆素類聚合物半導體激光材料的制備方法，包括4?苯基?7?羥基香豆素的制備、丙烯酸?4?苯基?7?羥基香豆素酯的制備、香豆素類聚合物的制備等步驟。本發明還提供了上述香豆素類聚合物半導體激光材料在激光器中的應用。該材料制備成本低，合成簡單可控，產率高，溶解性好，同時具有較好的熱穩定性。該材料在有機激光器件應用中表現出優異的熱穩定性能、成膜穩定性和低閾值特性，低的水氧敏感性和高發光強度。其高的發光效率和遷移率，使其在電泵浦有機半導體激光、有機電致發光和有機場效應晶體管方面具有潛在的應用價值。

技術領域

本發明屬于激光材料領域，特別涉及一種香豆素類聚合物半導體激光材料。

背景技術

傳統的激光器存在著許多問題，如對于固體激光器，面臨著晶體生長困難，技術要求高，價格昂貴等問題；激光玻璃一般需在高溫條件下熔制，對于不同的基質材料和不同的激光工作波段還需要除去OH基和氣體保護，工藝條件苛刻，生產成本高。目前使用較多的二氧化碳氣體激光，雖然功率高，但其裝置笨重龐大，給需要小型化激光器的場合帶來了諸多不便。近年來，無機半導體激光得到了飛速的發展和廣泛的應用，但是也存在生產成本高的問題。鑒于這些激光器性能上的局限性，科學家們長期以來一直致力于發展新型激光材料以期獲得更加完美的激光器。探索和開發新型激光工作物質和材料不僅是未來研制新型高效率激光器及激光系統的前提和基礎，而且具有巨大的潛在應用價值。

有機半導體材料由于其良好的光學及電學性能、簡單的制備過程以及結構和性能的可調制性，在有機發光二極管(OLEDs)，有機場效應晶體管(OFETs)，有機太陽能電池(OPVs)及有機激光(OrganicLasers)等領域得到了廣泛的應用，已經成為有機電子學研究的重要內容。近年來，結構緊湊、價格低廉(甚至可以棄置)的有機激光的研究發展非常迅速。與染料激光器相比，有機半導體材料除了具有有機激光染料的優點(高的發光效率，可調光譜范圍寬，可視為四能級系統等)外，還具有高的固態發光效率，載流子傳輸及成膜性好等使其在激光應用方面受到廣泛的關注。然而，由于有機激光在電泵浦下高的激光閾值導致電泵浦有機激光一直難以實現，這也成為一直困擾有機激光發展的瓶頸問題。為降低激光閾值，人們通過優化分子結構設計合成出包括小分子材料、聚合物材料及高分子材料等在內的有機半導體材料。其中具有多維空間拓撲結構單分散大分子，不但可以像小分子那樣使用常規的硅膠柱層析進行提純，還具有類似聚合物的良好的成膜性能。此外，由于它們所具有的空間多維結構減弱了分子間的相互作用，使得它們在極性溶劑中往往具有更好的溶解性形成表面形貌規整、均一的薄膜，同時該類材料還具有各向同性的光電性能。

發明內容

技術問題：為了解決現有技術的缺陷，本發明提供了一種香豆素類聚合物半導體激光材料。

技術方案：本發明提供的一種香豆素類聚合物半導體激光材料，其結構式為：

m，n分別代表單體的個數。

該香豆素類聚合物半導體激光材料的熔點在220.8以上。

該香豆素類聚合物半導體激光材料的PL發射峰在482-548nm之間。

該香豆素類聚合物半導體激光材料的PL發射峰的半峰全寬在4.9nm以下。

該香豆素類聚合物半導體激光材料的增益系數在91-98cm^-1之間。

本發明還提供了上述香豆素類聚合物半導體激光材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)4-苯基-7-羥基香豆素的制備：在一水硫酸氫鈉存在下，間苯二酚和苯甲酰乙酸乙酯回流反應，即得4-苯基-7-羥基香豆素；

反應式為：