[发明专利]主链上含咪唑结构单元的发光聚合物材料的制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种主链上含咪唑结构单元的发光聚合物材料的制备方法及用途。

背景技术

自1990年英国剑桥大学卡文迪许实验室报道第一个基于聚苯乙烯撑的电致发光材料及其器件以来，共轭聚合物材料发光二极管由于主动发光、低电压驱动、超薄、柔性、大面积、彩色显示、操作简单、廉价等优点，在现代平板显示技术中具有十分广阔的应用前景。电致发光器件的性能与其聚合物材料的分子结构密切相关，通过分子设计和剪裁研究来开发高效率、高性能的聚合物电致发光材料是实现聚合物电致发光显示商业化的前提条件。目前基于聚烷基芴的均聚和共聚高分子材料具有很好的光和热稳定性，较高的荧光量子产率，被认为是最容易实现商业化的一类共轭聚合物材料。虽然聚烷基芴类发光材料已经实现了较高的荧光效率，但是其品种还是偏少，而且蓝光材料的效率和寿命还是一个挑战。要实现高效率，从材料的角度考虑，所制备的材料必须兼具良好的空穴和电子传输性能、较高的载流子迁移率和较高的热稳定性和光稳定性。咪唑及其衍生物具有相对独特的化学和物理性能，而且还具有良好的热稳定性和较高的荧光量子效率。所以该类化合物被广泛应用于非线性光学、传感器、离子液体和生物体系的研究中。但是咪唑及其衍生物作为有机电致发光材料，特别是聚合物发光材料的研究和报道却很少。本发明结合芴和咪唑结构单元的优点来改善聚烷基芴类材料的稳定性、效率和载流子注入和传输性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主链上含咪唑结构单元的发光聚合物材料的制备方法及用途，这类蓝色发光材料不仅保留了强烈的荧光和良好的成膜性能，引入的咪唑基团还改善了其载流子传输性能，同时由于咪唑结构单元的非线性结构特性改善了聚烷基芴的线性结构特点，抑制了聚合物的主链聚集，大大改善了其发射光色纯度，提高了电致发光器件的效率。

本发明是这样来实现的，所述聚合物具有如下的化学结构式：

其中，R为H，C_mH_2m+1，OC_mH_2m+1，n＝1-20

式中，R为H，C_mH_2m+1，OC_mH_2m+1，n＝1-20

优选n＝4-12

所述聚合物优选M_n 5000-30000。

其特征是制备方法为：应用Suzuki偶联聚合反应，在含无机碱的有机溶剂中，在有机钯催化下，含咪唑结构单元单体与芴二硼酸酯共聚单体的摩尔比为1∶1，于60-150℃下反应48-100小时制得。

本发明所述的有机溶剂为四氢呋喃、苯、甲苯、氯苯的一种或若干种的混合物。

本发明所述的有机钯催化剂为醋酸钯、Pd(PPh₃)₄、Pd₂(dba)₃的一种或若干种的混合物。

本发明所述的无机碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铯、碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯的一种或若干种的混合物。

本发明所述的Ar1、Ar2和R基可以独立地选自提供的任意分子结构。

本发明应用在制备发光二极管、平板显示器发光层、载流子传输层中。

本发明所述的含咪唑结构单元单体，其分子结构式为：

式中，X＝Cl，Br

R为H，C_mH_2m+1，OC_mH_2m+1，n＝1-20。

本发明所述的芴二硼酸酯共聚单体，其分子结构式为：

本发明的优点是：主链上含咪唑结构单元的聚合物材料可用于发光二极管，引入咪唑改善了聚烷基芴类电致发光材料的载流子传输性能，而且咪唑单元的非线性结构有效地避免了线性聚烷基芴类材料易发生主链聚集而形成激基复合物的缺陷。所述聚合物材料可在电致发光器件、有机场效应晶体管、太阳能电池和化学传感器中获得应用。

具体实施方式

实施例1

A单体的制备

实施例1单体2，3-二(4-溴苯基)-2，2-二辛基-2氢-咪唑的合成