[發明專利]聚芴衍生物、發光二極管的發光層及其制備方法

有效

• 申請號: 201810372184.2
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108912310B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 應磊;鐘知鳴;彭灃;黃飛;曹鏞
• 申請（專利權）人: 華南協同創新研究院
• 主分類號: C08G61/02
• 分類號: C08G61/02;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 向玉芳

本發明公開聚芴衍生物、發光二極管的發光層及其制備方法。本發明將S,S?二氧?二苯并噻吩單元的芴進行Suzuki聚合反應，得到所述側鏈含S,S?二氧?二苯并噻吩單元或S?氧?二苯并噻吩單元或二苯并噻吩及其衍生物的聚芴衍生物。本發明在聚芴衍生物的側鏈修飾電子傳輸單元，與空穴傳輸占主導的主鏈形成互補，主鏈并不與吸電性的S,S?二氧?二苯并噻吩直接共軛，使聚合物由于同時含有電子傳輸單元和空穴傳輸單元，且保持了聚合物的光譜純度及穩定性，有利于器件效率的提高，同時具有良好的溶解性，可用于聚合物發光二極管發光層的制備。

技術領域

本發明屬于有機光電技術領域，具體涉及聚芴衍生物、發光二極管的發光層及其制備方法。

背景技術

1990年，英國劍橋大學卡文迪許實驗室發表了第一個利用共軛高分子PPV制備的聚合物薄膜電致發光器件，從而正式拉開了聚合物發光二極管(PLED)研究的序幕。與小分子發光二極管相比，聚合物發光二極管具有以下優勢：(1)可通過溶液旋涂、卷對卷等方法制備大面積薄膜；(2)共軛聚合物電子結構、發光顏色很容易通過化學結構的改變和修飾進行調節；(3)共軛聚合物通過修飾可以避免結晶，進而提高器件穩定性。

PLED器件由陰極、陽極和中間的有機層構成，有機層一般包括電子傳輸層、發光層和空穴傳輸層，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，激子在一定范圍內進行遷移，最后激子發光。

主鏈含S,S-二氧-二苯并噻吩的聚合物發光材料是PLED研究領域的明星材料。楊偉和Martin R.Bryce課題組合成了一系列基于S,S-二氧-二苯并噻吩的高效率電致發光聚合物[Chem.Mater.2008,20,4499-4506；Advanced Functional Materials,2013,23,4366-4376；Macromolecules,2010,43,4481-4488；J.Mater.Chem.C,2014,2,5587–5592]。然而大部分基于S,S-二氧-二苯并噻吩的聚合物都是在雙層器件結構下獲得較高效率，通常是在PEDOT:PSS和發光層中再引入空穴傳輸層。原因在于S,S-二氧-二苯并噻吩單元的引入在降低聚合物的LUMO能級和提高聚合物的電子傳輸性能的同時，也會明顯降低聚合物的HOMO能級，提高空穴注入勢壘，降低空穴傳輸性能，使得聚合物中載流子傳輸不平衡，器件效率和穩定性受限。同時強吸電性的S,S-二氧-二苯并噻吩單元的引入會使主鏈內形成ICT態，不利于光致發光效率的提高，因此提高載流子傳輸平衡提高光致發光效率是提高S,S-二氧-二苯并噻吩類聚合物器件效率的關鍵所在。

發明內容

本發明的首要目的是提供一種聚芴衍生物及其制備方法，本發明的次要目的是提供一種發光二極管的發光層及其制備方法。

為實現上述發明目的，本發明的技術方案如下，

一種聚芴衍生物，所述聚芴衍生物的側鏈含S,S-二氧-二苯并噻吩單元或S-氧-二苯并噻吩單元或二苯并噻吩及其衍生物，所述聚芴衍生物的側鏈化學結構式如(I)所示：

式中，x₁、x₂為單元組分的摩爾分數，且0x₁0.5，0≤x₂0.5，x₁+x₂≤0.5；

n為重復單元，n＝10～1000之間的整數；

R₁、R₂為碳原子數6～30的烷基、碳原子數6～30的環烷基或碳原子數6～30的烷氧基取代苯基；

Ar₁、Ar₂為所述R₁或S,S-二氧-二苯并噻吩單元或取代的S,S-二氧-二苯并噻吩單元；Ar₃為原子數6～60的芳香族烴基或碳原子數3～60的芳香族雜環基。