[发明专利]一种共轭有机电致蓝光聚合物及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种共轭有机电致蓝光聚合物及其合成方法，属于有机发光显示的技术领域。

背景技术

自从1990年英国剑桥大学Friend R.H.等人首次开发了聚乙烯基苯撑结构的有机电致蓝光材料(OLED)以来，在材料科学和信息技术领域引发了研究有机平板显示材料与器件的热潮。制备全彩色发光器件所需要的红绿蓝三基色的发光材料，以蓝光材料成熟度最低，目前，以芴类聚合物为主材料可以发出较纯正的蓝光，但是其寿命在红绿蓝三色材料中是最短的。究其原因，主要是因为蓝光材料波长短，能量高，发光时的热量也是最大的。提高材料本身耐热性和耐辐射能力是延长使用寿命的一个方面，在这方面人们做了大量的工作，如，加入耐热的芳环侧基等(Friend，R.H.；Gymer，R.W.；Burroughes，J.H.Science 1999，397，121)；而另一方面，当残余的或者外界进入的氧气和水接触材料时所产生的破坏作用也是不可忽视的，(Xing，K.Z.Adv.Mater.1996，8，971)氧气在短波长的蓝光辐射下容易被激发成氧自由基，对材料本身进行氧化破坏，可以使共轭链上生成羰基、过氧基甚至是断链，它阻断或者束缚了电荷在共轭链上的运动，造成了亮度降低、发光电压升高，最终减少了材料的使用寿命。

现阶段降低水和氧含量的办法主要是通过封装，以致密的涂敷层阻止水汽和氧气的进入。目前主要采用环氧树脂、涤纶类聚酯材料，它们对水氧的阻隔性并不理想。因此人们在考虑添加一些小分子的抗氧化剂。抗氧化剂可以添加在封装材料中，也可以添加在发光层中，但是都存在一个相分离的问题。小分子物质即使与聚合物一起旋涂也容易形成自己单独的相，造成分布不均，同时小分子的运动能力高于聚合物，容易扩散出聚合物膜，不能起到有效的抗氧化作用。(Leung，L.M.；Kwong，C.F.；So，S.K.Displays.2002，23，171)

发明内容

针对现有技术存在外加抗氧化剂容易相分离，稳定性不好的问题，我们采用化学键合的方法将含硫的抗氧化剂接在发光聚合物侧基上，这样抗氧化剂基团可以均匀地分散在发光聚合物中，并且不会脱离聚合物本体而扩散出来，其均匀性与稳定性被加强了，抗氧化剂利用硫原子遇到氧气或过氧化基团生成亚砜的反应消耗掉氧气，保护发光聚合物主链不被氧化。

本发明的目的在于提供一种共轭有机电致蓝光聚合物，提高其抗氧化能力和稳定性，同时降低对器件封装工艺的要求。

本发明的另一目的在于提供一种共轭有机电致蓝光聚合物的合成方法。

一种共轭有机电致蓝光聚合物，其结构通式如下：

其中-(Ar)_n-为有机电致蓝光聚合物主链，Ar为苯基、芴基、咔唑基；R与R’中的R为从硫原子到有机电致蓝光聚合物主链之间的连接基团，为烷基、醚基和酯基，R’为硫原子到侧基末端的连接基团，为烷基和酯基，两者可以相同也可以不相同；n为聚合物的平均聚合度，范围为2～10000。

本发明把含硫抗氧化剂的优良的抗氧化性能和共轭有机电致蓝光聚合物的发光性能结合在同一聚合物内，通过化学反应可以制备一系列的具有抗氧化性的发光聚合物，如：抗氧化聚苯、抗氧化聚芴、抗氧化聚咔唑、抗氧化聚芴-苯、抗氧化聚咔唑-苯等；可以生成含硫的抗氧化剂侧基的初始原料也有多种选择，如：硫代双丙酸单硬脂醇酯、1-氯-2-乙硫基乙烷、3-甲硫基丙酸、3-甲基硫基丙酸酯、乙巯基乙烷等。

一种共轭有机电致蓝光聚合物的制备方法是将含有硫基抗氧化剂的基团先接在聚合物单体侧基上，然后将单体聚合：

其中-(Ar)_n-为有机电致蓝光聚合物主链，Ar为苯基、芴基、咔唑基；R-S-R’为抗氧化剂基团，其中R为烷基、醚基和酯基；R’为烷基和酯基，两者可以相同也可以不相同；n为聚合物的平均聚合度，范围为2～10000。

所述的含有硫基抗氧化剂的基团接在聚合物单体侧基上是通过亲核取代反应。

所述的含有硫基抗氧化剂的基团接在聚合物单体侧基上是通过酯化反应。

所述的单体聚合是通过Suzuki偶合反应。

本发明的主要优点在于：

1.在发光聚合物侧链上引入抗氧化剂可以起到消耗氧自由基的作用，减轻了氧气对主链的分解作用，适当降低了对封装工艺的要求，降低了成本，提高了发光材料的使用寿命。

2.抗氧化剂直接连结在聚合物侧链上，避免了外加小分子抗氧剂与聚合物的相分离问题，增加了均匀性。