[发明专利]螺[芴-氧杂蒽]和咔唑单元共聚物蓝光主体材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机半导体材料领域，尤其涉及一种螺[芴-氧杂蒽]和咔唑单元共聚物蓝光主体材料及其制备方法和应用。

背景技术

自1987年柯达公司C.W.Tang等人首次报道通过蒸镀方法制备出以Alq₃为发光材料的双层器件结构以来，有机电致发光就得到了人们的极大关注。有机电致发光可分为荧光和磷光电致发光。根据自旋量子统计理论，单重态激子和三重态激子的形成概率比例是1：3，即单重态激子仅占“电子-空穴对”的25%。因此，来自于单重态激子的辐射跃迁的荧光就只占到总输入能量的25%，而磷光材料的电致发光就可以利用全部激子的能量，因而具有更大的优越性。现在的磷光电致发光器件中大多采用主客体结构，即将磷光发射物质以一定的浓度掺杂在主体物质中，以避免三重态-三重态的湮灭，但是其发光效率还是及较低。

发明内容

基于上述问题，本发明所要解决的问题在于提供一种发光效率较高的螺[芴-氧杂蒽]和咔唑单元共聚物蓝光主体材料。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的一种螺[芴-氧杂蒽]和咔唑单元共聚物蓝光主体材料，其结构通式如下：

式中，R₁，R₂均为C₁～C₂₀的烷基，n为10～100的整数。

本发明实施例的另一目的在于提供一种螺[芴-氧杂蒽]和咔唑单元共聚物蓝光主体材料的制备方法，包括如下步骤:

分别提供如下结构式表示的化合物A和B，

A：即2,7-二频哪醇硼酸酯-3',6'-二烷氧基螺[芴-9,9'-氧杂蒽]；

B：即2,7-二溴-9-烷基咔唑；

在无氧环境（优选氩气、氮气中的至少一种气体组成的无氧环境）下，将摩尔比为1:1～1.2的化合物A和B添加入含有催化剂和碱溶液的有机溶剂中溶解后，于70～130℃下进行Suzuki耦合反应12～96小时，降温后停止耦合反应，经分离提纯反应液，得到如下结构通式的所述螺[芴-氧杂蒽]和咔唑单元共聚物蓝光主体材料：

式中，R₁，R₂均为C₁～C₂₀的烷基，n为10～100的整数。

其中，所述催化剂为所述催化剂为双三苯基膦二氯化钯或四三苯基膦钯；或者

所述催化剂为摩尔比为1:4～8的醋酸钯与三(邻甲基苯基)膦混合物，或者摩尔比为1:4～8的三二氩苄基丙酮二钯与2-双环己基膦-2’,6’-二甲氧基联苯混合物；

所述催化剂与所述化合物A的摩尔比为1:20～1:100。

在优选的实施例中，所述碱溶液选自碳酸钠溶液、碳酸钾溶液及碳酸氢钠溶液中的至少一种；所述碱溶液中，碱溶质与化合物A的摩尔比为20:1。

在优选的实施例中，有机溶剂选自溶剂为甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种。

在优选的实施例中，Suzuki耦合反应温度为90～120℃下、反应时间为24～72小时。

在优选的实施例中，分离提纯反应液包括步骤：

反应停止后，向反应液中加入甲醇沉析，通过索氏提取器过滤之后依次用甲醇和正己烷抽提，然后以氯仿为溶剂抽提至无色，收集氯仿溶液并旋干得到粉末，收集后的粉末再在真空下50℃干燥24h后，得到所述螺[芴-氧杂蒽]和咔唑单元共聚物蓝光主体材料。

本发明还提供一种上述螺[芴-氧杂蒽]和咔唑单元共聚物蓝光主体材料在有机电致发光器件发光层领域中的应用。

本发明的螺[芴-氧杂蒽]和咔唑单元共聚物蓝光主体材料中，芴是平面联苯结构，这种结构具有较大的刚性，蒽具有较高的荧光量子产率；聚咔唑衍生物是一类重要的电致发光聚合物，它具有较好的空穴迁移率，9位进行烷基化修饰，从而改善聚咔唑衍生物的溶解性能和成膜性能，通过在聚咔唑主链上引入螺[芴-氧杂蒽]，有利于有机电致发光器件的效率的提高。

上述共聚物蓝光主体材料的制备方法，采用了较简单的合成路线，从而减少工艺流程，原材料价廉易得，使得制造成本降低；且制得的聚合材料结构新颖，溶解性能良好，成膜性能优良，热稳定性高，可适用于有机电致发光器件。该材料具有较高的电致发光效率。

附图说明

图1为实施例1制得的螺[芴-氧杂蒽]和咔唑单元共聚物蓝光主体材料的热失重分析图；

图2为实施例6制得的有机电致发光器件的结构示意图。