专利名称：一种白光聚合物材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于电子材料技术领域，具体涉及一种白光聚合物材料及 其制备方法。
背景技术：
聚合物有机发光二极管，简称PLED (Polymer Light Emitting Diode),是高分子发光材料在电场驱动下，通过载流子的注入与复合， 导致发光的一种显示器件，它是有机电致发光(OEL)的一种。
PLED的基本原理是用透明电极和金属电极分别作为器件的阳极 和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电 子传输层和空穴传输层，并分别经过各自对应的传输层迁移到发光 层，且在高分子聚合物发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发， 后者经过辐射跃迁而发出可见光。辐射光可从透明电极侧观察到，根 据这种发光原理而制成显示器称为PLED显示器。PLED显示器具备主 动发光、不需要背光源、低功耗、响应速度等特点，是国内外热点研 究的平板显示器件之一。为了简化PLED显示器件的制造工艺、降低PLED显示器件的制 造成本、提高PLED显示器件的良品率，采用白光加彩色滤光膜的技 术来实现全彩色PLED显示成为当前PLED显示器件研究的重要技术 方向之一。其中新型的具有高亮度、高发光效率、长寿命的白光聚合
物发光材料为该技术领域中的重点研究内容，此外白光聚合物发光材
料在白光PLED照明应用领域也拥有广阔的应用前景。
目前，PLED用单一白光材料合成困难，且采用单一材料很难实
现白光发射， 一般均需采用多种材料进行混合复配来实现白光发射。
发明内容
本发明的目的是提供了一种合成工艺简单、易实现大规模生产的 白光聚合物材料及其制备方法，采用该白光聚合物发光材料可用来制 作PLED平面光源以及白光或全彩色PLED平板显示器件。
本发明的白光聚合物材料具有以下分子结构
其中Ri为对二甲氨基苯基或对硝基苯基；R2为乙酰基、丁酰基或
辛酰基；R3为丁基、己基或辛基。
这种材料可用于高分子材料组成的聚合物电致发光器件中的发 光层，可用来制作聚合物平面白光光源、聚合物电致发光白光器件、 聚合物电致发光全彩显示器件。
本发明的白光聚合物材料采用在有机溶剂中合成的方法制备，主 要包括单体的合成以及聚合反应两个部分，其具体制备方法如下
1)首先，取粒度为0.5-lmra的0.4mol的镁粒加入盛有100mL无水 乙醚的三颈瓶中，然后分别加入O. 15mol—0. 20mol的溴代丁垸、溴代
辛烷或溴代己烷，0. 2mol-0. 4mol的催化剂氯化[1 ， 2—双(二苯膦基) 丙烷]合镍和O. lmol的3 —溴噻吩的乙醚溶液，反应8 — 24h后获得3-丁基噻吩单体、3-辛基噻吩单体或3-己基噻吩单体；
2) 其次，取O. 3mo1-0.6mol的吡咯溶于100mL的THF中，搅拌均匀 后，加入O. 6mo1-1. 2mol钾加热回流直至钾反应完全，再将0.2mol — 0. 4mol的对甲苯磺酰氯THF溶液滴加到上述回流直至钾反应完全的体 系中，搅拌反应10h-30h得7^甲苯磺酰基吡咯，将60mmo1-120mmol无 水AlCl3和55mmol-110mmol的乙酰氯、丁酰氯或辛酰氯加入到200ml二 氯甲烷中，再加入50ramo1-100mmol的i^甲苯磺酰基吡咯，搅拌反应 lh-2h，得,甲苯磺酰基-3-乙酰基吡咯、^甲苯磺酰基-3-丁酰基吡 咯或f甲苯磺酰基-3-辛酰基吡咯；
3) 然后，将20mmo1-40mmol的&甲苯磺酰基-3-乙酰基吡咯、炉 甲苯磺酰基-3-丁酰基吡咯或^甲苯磺酰基-3-辛酰基吡咯溶于100ml 二氧六环，再与5mol/L的NaOH水溶液混合回流5h-10h得3-乙酰基吡咯 单体、3-丁酰基吡咯单体或3-辛酰基吡咯单体；
4) 最后，将2.0mol—3.0mol的对硝基苯甲醛溶于150ml二氯甲烷 中加入到三口瓶中，控制反应体系酸度为lmol/L-3mol/L，将O.lmol 一1.0mol的3-丁基噻吩单体、3-辛基噻吩单体或3-己基噻吩单体和 0. 5mol-l. 0mol的3-乙酰基吡咯单体、3-丁酰基吡咯单体或3-辛酰基 吡咯单体溶于100ml二氯甲垸中后慢慢滴入上述对硝基苯甲醛溶液 中，充分搅拌反应10h-24h，得结构通式一的白光聚合材料。
本发明中的白光聚合物材料通过调整聚合物合成单体的配比，实
现了单一聚合物材料进行白光发射的特性。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明
实施例l:首先，取粒度为O. 5-lmm的0.4mol的镁粒加入盛有100mL 无水乙醚的三颈瓶中，然后分别加入O. 18mol的溴代丁烷，0. 2mol的催 化剂氯化[l ，2 —双(二苯膦基)丙垸]合镍和O. lmol的3 —溴噻吩的 乙醚溶液，反应8—24h后获得3-丁基噻吩单体；其次，取G.5mol的吡 咯溶于100mL的THF中，搅拌均匀后，加入l. 2mol钾加热回流直至钾反 应完全，再将O. 3mol的对甲苯磺酰氯THF溶液滴加到上述回流直至钾 反应完全的体系中，搅拌反应10h-30h得f甲苯磺酰基吡咯，将80mmo1 无水AlCl3和55mmol的乙酰氯加入到200ml二氯甲烷中，再加入50mmo1 的,甲苯磺酰基吡咯，搅拌反应lh-2h，得f甲苯磺酰基-3-乙酰基吡 咯；然后，将26咖ol的^甲苯磺酰基-3-乙酰基吡咯溶于100ml二氧六 环，再与5mol/L的Na0H水溶液混合回流5h-10h得3-乙酰基吡咯单体； 最后，将2.7mol的对硝基苯甲醛溶于150ml二氯甲烷中加入到三口瓶 中，控制反应体系酸度为lmol/L，将0.5mol的3-丁基噻吩单体和 0. 8mol的3-乙酰基吡咯单体溶于100ml二氯甲烷中后慢慢滴入上述对 硝基苯甲醛溶液中，充分搅拌反应10h-24h，得白光聚合材料。
实施例2: 1)首先，取粒度为O. 5-lmm的0.4mol的镁粒加入盛有 lOOmL无水乙醚的三颈瓶中，然后分别加入O. 16mol的溴代辛垸， 0.3mol的催化剂氯化[1 ，2 —双(二苯膦基)丙垸]合镍和O. lmol的3 一溴噻吩的乙醚溶液，反应8—24h后获得3-辛基噻吩单体；其次，取
0.3mol的吡咯溶于100mL的THF中，搅拌均匀后，加入O. 8mol钾加热回 流直至钾反应完全，再将O. 2mol的对甲苯磺酰氯THF溶液滴加到上述 回流直至钾反应完全的体系中，搅拌反应10h-30h得f甲苯磺酰基吡 咯，将100mmol无水AlCl3和85mmol的丁酰氯加入到200ml二氯甲垸中， 再加入70mmol的,甲苯磺酰基吡咯，搅拌反应lh-2h，得i甲苯磺酰 基-3-丁酰基吡咯；然后，将40mmol的,甲苯磺酰基-3-丁酰基吡咯溶 于100ml二氧六环，再与5mol/L的NaOH水溶液混合回流5h-10h得3-丁 酰基吡咯单体；最后，将2.2mol的对硝基苯甲醛溶于150ml二氯甲烷 中加入到三口瓶中，控制反应体系酸度为3mol/L，将0.3mol的3-辛基 噻吩单体和O. 6mol的3-丁酰基吡咯单体溶于100ml二氯甲烷中后慢慢 滴入上述对硝基苯甲醛溶液中，充分搅拌反应10h-24h，得白光聚合 材料。
实施例3:首先，取粒度为O. 5-lmm的0.4mol的镁粒加入盛有100mL 无水乙醚的三颈瓶中，然后分别加入O. 19mol的溴代己烷，0. 4mol的催 化剂氯化[l ，2 —双(二苯膦基)丙烷]合镍和O. lmol的3 —溴噻吩的 乙醚溶液，反应8—24h后获得3-己基噻吩单体；其次，取0.6mol的吡 咯溶于100mL的THF中，搅拌均匀后，加入l. lmol钾加热回流直至钾反 应完全，再将O. 4mol的对甲苯磺酰氯THF溶液滴加到上述回流直至钾 反应完全的体系中，搅拌反应10h-30h得f甲苯磺酰基吡咯，将 120mmol无水AlCl3和100mmol的辛酰氯加入到200ml二氯甲烷中，再加 入80mmol的f甲苯磺酰基吡咯，搅拌反应lh-2h，得^甲苯磺酰基-3-辛酰基吡咯；然后，将35mmol的尽甲苯磺酰基-3-辛酰基吡咯溶于
100ml二氧六环，再与5mol/L的Na0H水溶液混合回流5h-10h得3-辛酰 基吡咯单体；最后，将3.0mol的对硝基苯甲醛溶于150ml二氯甲烷中 加入到三口瓶中，控制反应体系酸度为2mol/L，将0.7mol的3-己基噻 吩单体和1.0mol的3-辛酰基吡咯单体溶于100ml二氯甲烷中后慢慢滴 入上述对硝基苯甲醛溶液中，充分搅拌反应10h-24h,得白光聚合材 料。
实施例4:首先，取粒度为O. 5-lmm的0.4mol的镁粒加入盛有100mL 无水乙醚的三颈瓶中，然后分别加入O. 15mol的溴代丁烷，0. 3mol的催 化剂氯化[l ，2 —双(二苯膦基)丙烷]合镍和0.1mol的3 —溴噻吩的 乙醚溶液，反应8—24h后获得3-丁基噻吩单体；其次，取0.4mol的吡 咯溶于100mL的THF中，搅拌均匀后，加入O. 6mol钾加热回流直至钾反 应完全，再将O. 35mol的对甲苯磺酰氯THF溶液滴加到上述回流直至钾 反应完全的体系中，搅拌反应10h-30h得f甲苯磺酰基吡咯，将60mmo1 无水A1C13和lOOmmol的乙酰氯加入到200ml 二氯甲烷中，再加入 lOOmmol的,甲苯磺酰基吡咯，搅拌反应lh-2h，得,甲苯磺酰基-3-乙酰基吡咯；然后，将20咖ol的,甲苯磺酰基-3-乙酰基吡咯溶于 100ml二氧六环，再与5mol/L的NaOH水溶液混合回流5h-10h得3-乙酰 基吡咯单体；最后，将2.0mol的对硝基苯甲醛溶于150ml二氯甲垸中 加入到三口瓶中，控制反应体系酸度为3mol/L，将0.1mol的3-丁基噻 吩单体和O. 7mol的3-乙酰基吡咯单体溶于100ml二氯甲烷中后慢慢滴 入上述对硝基苯甲醛溶液中，充分搅拌反应10h-24h，得白光聚合材实施例5:首先，取粒度为O. 5-l咖的0.4mol的镁粒加入盛有100mL 无水乙醚的三颈瓶中，然后分别加入O. 2mol的溴代辛烷，0. 2mol的催 化剂氯化[l ，2 —双(二苯膦基)丙烷]合镍和O. lmol的3 —溴噻吩的 乙醚溶液，反应8—24h后获得3-辛基噻吩单体；其次，取0.35mol的 吡咯溶于100mL的THF中，搅拌均匀后，加入l. Omol钾加热回流直至钾 反应完全，再将O. 3mol的对甲苯磺酰氯THF溶液滴加到上述回流直至 钾反应完全的体系中，搅拌反应10h-30h得f甲苯磺酰基吡咯，将 110mmol无水AlCl3和l lOmmol的丁酰氯加入到200ml二氯甲烷中，再加 入90mmol的尽甲苯磺酰基吡咯，搅拌反应lh-2h，得,甲苯磺酰基-3-丁酰基吡咯；然后，将30mmol的^甲苯磺酰基-3-丁酰基吡咯溶于 100ml二氧六环，再与5mol/L的Na0H水溶液混合回流5h-10h得3-丁酰 基吡咯单体；最后，将2.5mol的对硝基苯甲醛溶于150ml二氯甲垸中 加入到三口瓶中，控制反应体系酸度为2mol/L，将1.0mol的3-辛基噻 吩单体和O. 5mol的3-丁酰基批咯单体溶于100ml二氯甲烷中后慢慢滴 入上述对硝基苯甲醛溶液中，充分搅拌反应10h-24h，得白光聚合材 料。
实施例6:首先，取粒度为O. 5-lmm的0.4mol的镁粒加入盛有100mL 无水乙醚的三颈瓶中，然后分别加入O. 17mol的溴代己烷，0. 4mol的 催化剂氯化[l ，2 —双(二苯膦基)丙烷]合镍和0.1mol的3 —溴噻吩 的乙醚溶液，反应8—24h后获得3-己基噻吩单体；其次，取0.55mo1 的吡咯溶于100mL的THF中，搅拌均匀后，加入O. 7mol钾加热回流直至 钾反应完全，再将O. 4mol的对甲苯磺酰氯THF溶液滴加到上述回流直
至钾反应完全的体系中，搅拌反应10h-30h得^甲苯磺酰基吡咯，将 90mmol无水AlCl3和90腿ol的辛酰氯加入到200ml二氯甲烷中，再加入 70mmol的,甲苯磺酰基吡咯，搅拌反应lh-2h，得斧甲苯磺酰基-3-辛酰基吡咯；然后，将38mmol的^甲苯磺酰基-3-辛酰基吡咯溶于 100ml二氧六环，再与5mol/L的NaOH水溶液混合回流5h-10h得3-辛酰 基吡咯单体；最后，将2.9mol的对硝基苯甲醛溶于150ml二氯甲烷中 加入到三口瓶中，控制反应体系酸度为lmol/L，将0.4mol的3-己基噻 吩单体和O. 9mol的3-辛酰基吡咯单体溶于100ml二氯甲烷中后慢慢滴 入上述对硝基苯甲醛溶液中，充分搅拌反应10h-24h，得白光聚合材 料。
权利要求
1、一种白光聚合物材料，其特征在于，该聚合物材料具有以下分子结构其中R1为对二甲氨基苯基或对硝基苯基；R2为乙酰基、丁酰基或辛酰基；R3为丁基、己基或辛基。
2、 一种白光聚合物材料的制备方法，其特征在于1) 首先，取粒度为0.5-lmm的0.4mol的镁粒加入盛有100mL无水 乙醚的三颈瓶中，然后分别加入O. 15mol —0. 20mol的溴代丁垸、溴代 辛垸或溴代己垸，0. 2mo1-0. 4mol的催化剂氯化[1, 2—双(二苯膦基) 丙烷]合镍和O. lmol的3 —溴噻吩的乙醚溶液，反应8 — 24h后获得3-丁基噻吩单体、3-辛基噻吩单体或3-己基噻吩单体；2) 其次，取0.3mo1-0.6mol的吡咯溶于100mL的THF中，搅拌均匀 后，加入0.6mol-1.2mol钾加热回流直至钾反应完全，再将0.2mol — 0.4mol的对甲苯磺酰氯THF溶液滴加到上述回流直至钾反应完全的体 系中，搅拌反应10h-30h得&甲苯磺酰基吡咯，将60mmo1-120mmol无 水AlCl3和55mmo1-llOmmol的乙酰氯、丁酰氯或辛酰氯加入到200ml二 氯甲垸中，再加入50mmol-100mmol的斧甲苯磺酰基吡咯，搅拌反应 lh-2h，得f甲苯磺酰基-3-乙酰基吡咯、f甲苯磺酰基-3-丁酰基吡 咯或l甲苯磺酰基-3-辛酰基吡咯；3) 然后，将20mmo1-40mmol的炉甲苯磺酰基-3-乙酰基吡咯、, 甲苯磺酰基-3-丁酰基吡咯或^甲苯磺酰基-3-辛酰基吡咯溶于100ml 二氧六环，再与5mol/L的NaOH水溶液混合回流5h-10h得3-乙酰基吡咯 单体、3-丁酰基吡咯单体或3-辛酰基吡咯单体；4) 最后，将2.0mol—3.0mol的对硝基苯甲醛溶于150ml二氯甲垸 中加入到三口瓶中，控制反应体系酸度为lmol/L-3mol/L，将O.lmol 一1.0mol的3-丁基噻吩单体、3-辛基噻吩单体或3-己基噻吩单体和 0. 5mol-l. 0mol的3-乙酰基吡咯单体、3-丁酰基吡咯单体或3-辛酰基 吡咯单体溶于100ml二氯甲垸中后慢慢滴入上述对硝基苯甲醛溶液 中，充分搅拌反应10h-24h，得结构通式一的白光聚合材料。
全文摘要
本发明属于电子材料技术领域，具体涉及一种白光聚合物材料及其制备方法。该聚合物材料具有以上分子结构，上式中R<sub>1</sub>选自对二甲氨基苯基或对硝基苯基中的一种；R<sub>2</sub>选自乙酰基、丁酰基或辛酰基中的一种；R<sub>3</sub>选自丁基、己基或辛基中的一种。本发明中的白光聚合物材料通过调整聚合物合成单体的配比，实现了单一聚合物材料进行白光发射的特性，本发明中的白光聚合物材料的合成工艺简单、易实现大规模生产。
文档编号C08G16/02GK101381602SQ20081023171
公开日2009年3月11日 申请日期2008年10月13日 优先权日2008年10月13日
发明者张志刚 申请人:彩虹集团公司