专利名称:电发光显示器用的发光化合物及其制备方法
本发明涉及电发光显示器。本发明具体涉及电发光显示器(ELD)用的发光化合物，该电发光显示器可用于发光二极管(LED)以及下一代技术的ELD，该ELD具有低的驱动电压、多种颜色和快的响应速度，它也可应用于薄膜加工性用的有机材料器件领域。
近来，由于信息和通信工业进步的加速，其最重要的领域，显示器领域需要显示器具有高性能。这些显示器可以分成发光型和非发光型。发光型显示器包括阴极射线管(CRT)、电发光显示器(ELD)、发光二极管(LED)和等离子显示板(PDP)。非发光型显示器包括液晶显示(LCD)等。
发光型和非发光型显示器具有一些基本功能，如驱动电压、消耗功率、亮度、对比度、响应速度、耐久性和显示颜色等。
但是，目前最普遍使用的LCD在这些功能中具有响应速度、对比度和视角依赖性等问题。在这些情况下，预期具有发射二极管的显示器将是解决LCD的问题的下一代的显示器。
同时，由于液晶型的无机材料主要用于发射二极管，所以，发射二极管很难用于大面积的ELD。另外，着色(Colorization)碰到增加复杂的工艺的问题，因为大功率对ELD是必要的，且其大多数发光颜色是以黄色为中心的。
本发明是为了克服常用技术的上述缺点，本发明的目的是提供具有大面积和颜色的ELD。
本发明提供一种用于电发光显示器(ELD)的发光化合物，该化合物包括一个聚合物主链、一个连到所述的聚合物主链上的具有给电子基团的部分和一个连到所述的聚合物主链上的接受电子基团的部分。
优选芳胺部分和氰基部分在ELD用的发光化合物中共轭。
ELD用的发光化合物优选表示为下述化学式1化学式1 其中，R是C1～C24烷基。
本发明也提供一种聚[3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)][poly 3，6-N-alkyl carbazolylcyanoterephthalidene]的合成方法，包括制备N-烷基咔唑、通过将所述的N-烷基咔唑与三氯氧化磷/二甲基甲酰胺/二氯乙烷反应而制备N-烷基-3，6-二甲酰咔唑、以及将所述的N-烷基-3，6-二甲酰咔唑与含有1，4-苯二乙腈的溶液体系反应，接着进行醇析出、过滤和干燥。
N-烷基咔唑的制备步骤优选是聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)的合成方法，包括将碳酸钾、二甲基甲酰胺、咔唑和烷基卤化物回流1～2天，所述的烷基卤化物选自下列物质的卤化物甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、2-乙基己烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十八烷、二十二烷和二十四烷。
N-烷基咔唑的制备步骤优选是聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)的合成方法，包括在氢化钠和二甲基甲酰胺或1，4-二噁烷/四氢呋喃存在下将咔唑和烷基卤化物回流8～48小时，所述烷基卤化物选自下列物质的卤化物甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、2-乙基己烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十八烷、二十二烷和二十四烷。
N-烷基咔唑的制备步骤优选是聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)的合成方法，包括在氢化钠或氢氧钾和1，4-二噁烷/四氢呋喃存在下将咔唑和烷基卤化物回流12～48小时，所述烷基卤化物选自下列物质的卤化物甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、2-乙基己烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十八烷、二十二烷和二十四烷。
N-烷基咔唑的制备步骤优选是聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)的合成方法，包括按重量比1∶1将氢氧化钠或氢氧化钾和水相混合，以及在相转移催化剂存在下将咔唑和烷基卤化物回流1～2天，所述烷基卤化物选自下列物质的卤化物甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、2-乙基己烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十八烷、二十二烷和二十四烷。
含有1，4-苯二乙腈的溶液优选选自下列物质四(正丁基)氢氧化铵、1，4-苯二乙腈/四(正丁基)氢氧化铵/乙醇/四氢呋喃、1，4-苯二乙腈/四(正丁基)氢氧化铵/四氢呋喃和正丁醇钾/四氢呋喃。
使用有机材料的ELD由于低的驱动电压、从蓝色到红色的各种颜色、快速的响应速度，尤其是极好的可加工性而克服了无机材料的缺点。
本发明提供了有机聚合物主链；其中电子给予体部分和电子接受体部分通过分子水平的混合体系中的化学键键合在其上，该引入的有机聚合物的发光颜色是蓝色，这是最难得到的颜色。
当有机聚合物的分子量小时，它发射蓝色；当其分子量大时，它发射绿色。
本发明的化合物引入到阴极和阳极之间，该阴极是通过注射含有大功函数的氧化铟锡(ITO)的空穴而制备的，该阳极是通过注射含有具有各种功能函数的金属(如Al、Cu、Ag、Ca、In、Au、Mg、Mg/Ag的合金和Al/Li的合金)的电子而制备的。该化合物是通过将电场应用到阴极和阳极而发射的。
图1是本发明的一个实施例中制备的用于电发光显示器的发光化合物根据电场强度而变化的电流密度曲线。
图2是本发明的一个实施例中制备的用于电发光显示器的发光化合物的发光谱图。
尽管已参考优选的实施方案描述了本发明，但应当理解本发明并非局限于本文所描述的优选的实施方案。实施例1通过下列步骤合成聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)。
将含有碳酸钾、二甲基甲酰胺、咔唑和2-乙基己基溴的烷基卤化物回流1～2天。将所得的溶液倒入过量的水中并用有机溶剂(如氯仿、二氯甲烷或乙酸乙酯)萃取并干燥。将如此得到的N-烷基咔唑在三氯氧化磷/二甲基甲酰胺/二氯乙烷存在下在90～100℃反应1～2天并纯化以得到N-烷基-3，6-二甲酰基咔唑。通过将N-烷基-3，6-二甲酰基咔唑在1，4-苯二乙腈和四(正丁基)氢氧化铵/四氢呋喃/乙醇中反应，在甲醇中析出、过滤并干燥而制得聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)。实施例2将咔唑和2-乙基己基溴的烷基卤化物在氢化钠和二甲基甲酰胺存在下回流8小时。反应后，将溶液倒入过量水中，并用有机溶剂(如氯仿、二氯甲烷或乙酸乙酯)萃取并干燥。以与实施例相同的方法进行随后的步骤。实施例3将咔唑和具有各种碳原子数的烷基卤化物(如，2-乙基己基)在氢氧化钠和1，4-二噁烷/四氢呋喃存在下回流12小时。反应后，将溶液倒入过量的水中，并用有机溶剂(如氯仿、二氯甲烷或乙酸乙酯)萃取并干燥。以与实施例1相同的方式进行随后的步骤。实施例4将咔唑与2-乙基己基溴的烷基卤化物在氢氧化钠/水(重量比＝1∶1)和作为相转移催化剂的苄基三甲基氯化铵存在下在苯中室温下反应1天，得到N-烷基咔唑。反应后，将溶液倒过量的水中，并用有机溶液(如氯仿、二氯甲烷或乙酸乙酯)萃取并干燥。以与实施例1相同的方法进行随后的步骤。
将实施例1～4中合成的聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)引入氧化铟锡(ITO)的阴极和铝的阳极之间，通过将电场加到阴极和阳极而测量发射二极管的性质。
如图1所示，发光颜色的最大波长是450nm，并且如图2所示，驱动电压是1.0×108V/m。对比例将作为发光化合物的聚对-苯二乙烯(poly p-phenylenevinylene)加到氧化铟锡(ITO)的阴极和铝的阳极之间。通过将电场施加到阴极和阳极而测量发射二极管的性质。最大波长是525nm、550nm和600nm，在这些波长下发射绿色，在上述实施例类似的亮度下驱动电压为1.0×108V/m。
另外，通过用分子量控制芳胺和氰基的相互作用时共轭的聚合物主链的基态和激发态之间能量的差可以制备发蓝色的ELD。
权利要求
1.一种电发光显示器件(ELD)用的发光化合物，其中所述的ELD用的发光化合物表示为下述化学式的聚合物 其中，R是C1～C24烷基。
2.一种聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)的合成方法，包括下列步骤制备N-烷基咔唑；通过将所述的N-烷基咔唑与三氯氧化磷/二甲基甲酰胺/二氯乙烷反应而制备N-烷基-3，6-二甲酰基咔唑；以及将所述的N-烷基-3，6-二甲酰基咔唑与含有1，4-苯二乙腈的溶液体系反应，接着进行醇析出、过滤并干燥。
3.权利要求
2的聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)的合成方法，其中所述的N-烷基咔唑的制备步骤是聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)的合成方法，包括将碳酸钾、二甲基甲酰胺、咔唑和烷基卤化物回流1～2天，所述的烷基卤化物选自下列物质的卤化物甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、2-乙基己烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十八烷、二十二烷和二十四烷。
4.权利要求
2的聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)的合成方法，其中所述的N-烷基咔唑的制备步骤是聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)的合成方法，包括在氢化钠和二甲基甲酰胺或1，4-二噁烷/四氢呋喃的存在下将咔唑和烷基卤化物回流8～48小时，所述烷基卤化物选自下列物质的卤化物甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、2-乙基己烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十八烷、二十二烷和二十四烷。
5.权利要求
2的聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)的合成方法，其中所述的N-烷基咔唑的制备步骤是聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)的合成方法，包括在氢氧化钠或氢氧化钾和1，4-二噁烷/四氢呋喃的存在下将咔唑和烷基卤化物回流12～48小时，所述烷基卤化物选自下列物质的卤化物甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、2-乙基己烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十八烷、二十二烷和二十四烷。
6.权利要求
2的聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-1，2-亚乙烯基)的合成方法，其中所述的N-烷基咔唑的制备步骤是聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)的合成方法，包括以重量比1∶1将氢氧化钠或氢氧化钾和水相混合，以及在相转移催化剂存在下将咔唑和烷基卤化物回流1～2天，所述烷基卤化物选自下列物质的卤化物甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、2-乙基己烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十八烷、二十二烷和二十四烷。
7.权利要求
2的聚3，6-N-烷基咔唑基(2-氰基-亚乙烯基)-1，4-亚苯基(1-氰基-亚乙烯基)的合成方法，其中所述的含有1，4-苯二乙腈的溶液选自四(正丁基)氢氧化铵、1，4-苯二乙腈/四(正丁基)氢氧化铵/乙醇/四氢呋喃、1，4-苯二乙腈/四(正丁基)氢氧化铵/四氢呋喃，和正丁醇钾/四氢呋喃。
专利摘要
通过将电子给予体和电子接受体通过分子水平的混合体系中的化学键引入聚合物主链而合成化学式1的有机聚合物。将该有机化合物作为发光材料制备具有低驱动电压、多种颜色和快速响应速度的ELD。将电发光显示器件用的发光化合物用作发光二极管(LED)和平面板显示中的ELD的电发光材料，并由于其低的驱动电压、多种颜色、快速响应速度和膜的可加工性而应用到有机材料器件领域。
文档编号H01L51/50GKCN1115374SQ97120086
公开日2003年7月23日 申请日期1997年10月6日
发明者朴钟旭 申请人:三星电管株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan