含吩噻嗪及其衍生物的聚合物有机电致发光材料的合成和器件制备.pdf

维普资讯 第27卷 第5期 发 光 学 报 Vo1．27 No．5 2006年 10月 CHINESE JOURNALOF LUMINESCENCE 0et．．2006 文章编号：1000—7032(2006)05-0715-04 含吩噻嗪及其衍生物的聚合物 有机电致发光材料的合成和器件制备 朱飞剑 ，华玉林 ，李立强 ，印寿根 ，邓家春 ， 吴空物 ，牛 霞 ，吴晓明 (1天津理工大学 材料物理研究所，天津 300384； 2．天津市光电显示材料与器件重点实验室，天津 300384； 3．中国科学院化学所，北京 100080) 摘要：利用吩噻嗪单体的空穴传输能力、吩噻嗪衍生物单体的拉电子特性和它们分子结构的非共面性，制备 了高效的含吩噻嗪及其衍生物结构单元的对苯撑乙烯聚合物有机电致发光材料P1。同时在单体中引入了烷 氧基和长链烷基 ，使得合成的聚合物在四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、甲苯等溶剂中有较好的溶解性。研究吩噻 嗪衍生物单体的拉电子特性对聚合物P1的电子传输性能的影响，合成不含吩噻嗪衍生物的同一类型聚合物 P2。制备以聚合物Pl和P2为发光层的单层 OLED器件，经测量，聚合物P1的器件外量子效率是聚合物 P2 器件的3．5倍 关 键 词：PLED；吩噻嗪；电子传输 中图分类号 ：TN383．1；TN873．3 PACC：7860F 文献标识码：A 料，同时将其制备成结构为 ITO／Polymer／Ca／Ag l 引 言 的有机电致发光器件。 目前大多数聚合物材料虽具有较好的空穴传 2 实 验 输能力，但电子传输能力却相对较差。由于电致 发光是通过空穴和电子复合发光，要得到理想高 2．1 单体合成 效的器件需要两者的平衡注入，而在实际中电子 图1是三种单体合成路线。首先合成膦盐单 和空穴的不平衡注人造成器件效率低下。因此如 体 [1，4．双(二甲氧磷酰基 甲基)_2，5一二正辛氧基 果能增加材料的电子传输能力，将对提高器件效 苯 (B3)]，再 以对苯二酚为初始 原料，经过 率和降低起亮电压有很大的帮助。吩噻嗪是一类 Williamson醚化反应，Blanc溴 甲基化反应，以及 含有富电子的氮和硫原子的芳香杂环化合物，具 Arbuzov反应制备。双醛N一正辛基一3，7二甲酰基 有很好 的空穴传输能力 ¨ 。与吩噻嗪不同的 吩噻嗪(M2)单体是利用亲核取代反应制备 N一烷 是，吩噻嗪衍生物在吩噻嗪分子结构基础上将给 基‘化的吩噻嗪，然后利用Vilsmeier反应制备。吩 电子的硫原子氧化为拉电子的砜基团，提高其电 噻嗪一5．氧化物单体 (M3)用单体 M2氧化得到。 子传输能力。同时吩噻嗪及其衍生物的非共面分 2．2 聚合物合成 子结构能有效地阻止导致器件量子效率降低的耵 图2是聚合物合成路线。采用叔丁醇钾作为 键聚集和分子间激基复合物的形成。我们利用吩 碱催化剂，在室温条件下，以四氢呋喃为溶剂，取 噻嗪衍生物的拉电子特性和分子结构的非共面 摩尔比为1：2的吩噻嗪单体 (M2)和吩噻嗪一5一氧 性 合成一种新型的聚合物有机 电致发光材 化物单体 (M3)与膦盐单体(B3)反应。成功制备 收稿 日期：2005—1l-06；修订 日期：2005·12-21 基金项 目：国家自然科学基金 60576038)；中英国际合作项 目(国家自然科学基金委和英