[發(fā)明專利]三芳胺端基含量可調(diào)的主鏈含S,S-二氧-二苯并噻吩的聚合物及其制備方法與應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106633002B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭婷;彭灃;應(yīng)磊;楊偉;彭俊彪;曹鏞
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;H01L51/54
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發(fā)明公開了三芳胺端基含量可調(diào)的主鏈含S,S?二氧?二苯并噻吩的聚合物及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明聚合物端基引入三芳胺類空穴傳輸小分子，同時三芳胺端基的含量可通過聚合物分子量的控制來調(diào)節(jié)，使得聚合物具有更好的電子和空穴傳輸能力，可以平衡載流子的傳輸，使得更多的激子有效復合，進而提高聚合物的發(fā)光效率和穩(wěn)定性。本發(fā)明通過Suzuki聚合反應(yīng)制備聚合物，不需要合成新的單體，在聚合物鏈引入三芳胺空穴傳輸基團，得到更高空穴注入性能的聚合物。本發(fā)明聚合物材料用于制備高效穩(wěn)定單層器件，通過直接在有機溶劑中溶解后，經(jīng)旋涂、噴墨打印或印刷成膜，制備工藝更加簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機光電發(fā)光材料領(lǐng)域，具體涉及三芳胺端基含量可調(diào)的主鏈含S,S-二氧-二苯并噻吩的聚合物及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

1990年，英國劍橋大學卡文迪許實驗室發(fā)表了第一個利用共軛高分子PPV制備的聚合物薄膜電致發(fā)光器件，從而正式拉開了聚合物發(fā)光二極管(PLED)研究的序幕。與小分子發(fā)光二極管一樣，聚合物發(fā)光二極管也具有高效、低電壓驅(qū)動，易于大面積制備等優(yōu)點。此外，聚合物發(fā)光二極管還有其獨特的優(yōu)越性：(1)可通過溶液旋涂、卷對卷等方法制備大面積薄膜；(2)共軛聚合物電子結(jié)構(gòu)、發(fā)光顏色很容易通過化學結(jié)構(gòu)的改變和修飾進行調(diào)節(jié)；(3)共軛聚合物通過修飾可以避免結(jié)晶，進而提高器件穩(wěn)定性。

PLED器件由陰極、陽極和中間的有機層構(gòu)成，有機層一般包括電子傳輸層、發(fā)光層和空穴傳輸層，首先電子和空穴分別從陰陽兩極注入，并分別在功能層中進行遷移，然后電子和空穴在合適的位置形成激子，激子在一定范圍內(nèi)進行遷移，最后激子發(fā)光。

主鏈含S,S-二氧-二苯并噻吩的聚合物發(fā)光材料是PLED研究領(lǐng)域的明星材料。Martin R.Bryce和楊偉課題組合成了一系列基于S,S-二氧-二苯并噻吩的高效率紅、綠、藍三種顏色光的聚合物[Macromolecules,2010,43,4481-4488；Advanced FunctionalMaterials,2013,23,4366-4376]。然而大部分基于S,S-二氧-二苯并噻吩的高效率器件結(jié)果都是在雙層器件結(jié)構(gòu)下實現(xiàn)的，通常是在PEDOT:PSS和發(fā)光層之間再增加一層PVK作為空穴傳輸層。原因在于S,S-二氧-二苯并噻吩單元的引入會降低聚合物的HOMO能級，提高器件的空穴注入勢壘，降低空穴傳輸性能；另外一方面，S,S-二氧-二苯并噻吩單元的引入會大幅提高聚合物的電子傳輸性能。空穴和電子傳輸此消彼長使得單層器件的載流子傳輸不平衡，激子復合幾率下降，器件效率和穩(wěn)定降低。因此平衡載流子傳輸是提高S,S-二氧-二苯并噻吩聚合物器件效率的關(guān)鍵所在。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對主鏈含S,S-二氧-二苯并噻吩的聚合物載流子傳輸不平衡的缺點，提供一種三芳胺類封端的，且三芳胺端基含量可調(diào)的主鏈含S,S-二氧-二苯并噻吩的聚合物材料。

本發(fā)明聚合物材料端基引入三芳胺類空穴傳輸小分子，三芳胺類化合物是典型的P型材料，具有較高的空穴遷移率和較淺的HOMO能級；同時三芳胺端基的含量可通過聚合物分子量的控制來調(diào)節(jié)，使得聚合物具有更好的電子和空穴傳輸能力，可以平衡載流子的傳輸，使得更多的激子有效復合，進而提高聚合物的發(fā)光效率和穩(wěn)定性。

本發(fā)明的目的還在于提供所述三芳胺端基含量可調(diào)的主鏈含S,S-二氧-二苯并噻吩的聚合物材料的制備方法。

本發(fā)明的目的還在于提供所述三芳胺端基含量可調(diào)的主鏈含S,S-二氧-二苯并噻吩的聚合物材料在制作發(fā)光二極管的發(fā)光層中的應(yīng)用。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下。

三芳胺端基含量可調(diào)的主鏈含S,S-二氧-二苯并噻吩的聚合物，具有如下化學結(jié)構(gòu)式：