[发明专利]芴/噁二唑基的聚合物及其制备方法和有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及有机半导体材料领域，尤其涉及一种芴/噁二唑基的聚合物及其制备方法。本发明还涉及使用芴/噁二唑基的聚合物作为活性层电子给体材料的有机电致发光器件。

背景技术

自1977年日本科学家白川英树发现聚乙炔导电以来，这种被称为“第四代高分子”材料的导电聚合物以其突出的光电性能吸引了众多科学家进行研究。导电高分子同具有相同或相近用途的无机材料相比，具有密度低，易加工，合成选择范围广等优点。由于这类材料结构的共轭特性，使它能传输电荷，受激发光，从而能够或潜在可能在许多电子或光电子器件上得到应用，例如包括聚合物发光二极管，光伏打电池，场效应等。潜在的应用前景和广泛的应用领域促使科学家竞相研究这类具有光电活性的共轭材料，包括共轭结构小分子，以及聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚芴、聚咔唑等。

研究人员一直在努力寻求改善和提高聚合物发光二极管、光伏打电池、场效应性能的方法，材料是最重要的因素之一。所以许多研究小组一直致力于开发具有高量子效率，色纯度好，长期稳定性好的发光聚合物，以及可见光范围吸收波段宽、载流子迁移率高的聚合物。要实现这些目标，需要研制更多的新型共轭分子材料和聚合物材料，其中设计合成新型共轭单元就显得十分重要。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种具有高量子效率，色纯度好，长期稳定性好，以及可见光范围吸收波段宽、载流子迁移率高的芴/噁二唑基的聚合物。

本发明的技术方案如下：

一种芴/噁二唑基的聚合物，其结构式如下：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基，n为16-97的之间整数；其中，芴/噁二唑基的聚合物中，斜杆表示该聚合物含有芴基团和噁二唑基团。

本发明还提供上述芴/噁二唑基的聚合物的制备方法，包括如下步骤：

分别提供如下结构式表示的化合物A和B，

其中，R为C₁～C₂₀的烷基；

在无氧环境下，将摩尔比为1:1～1.2的化合物A和B添加入含有催化剂和碱溶液的有机溶剂中溶解，随后于70～130℃下进行Suzuki耦合反应12～96小时，停止耦合反应后，分离提纯反应液，得到如下结构式的芴/噁二唑基的聚合物：

式中，n为16-97的整数。

所述芴/噁二唑基的聚合物的制备方法，其中，无氧环境由氩气、氮气中的一种或两种构成。

所述芴/噁二唑基的聚合物的制备方法，其中，所述催化剂为双三苯基膦二氯化钯或四三苯基膦钯；或者

所述催化剂为有机钯与有机膦配体的混合物，且混合物中，有机膦配体的摩尔量是有机钯摩尔量的4～8倍；所述有机钯为醋酸钯或者三二氩苄基丙酮二钯；有机膦配体为三邻甲苯基膦或2-双环己基膦-2’,6’-二甲氧基联苯；

所述催化剂与所述化合物A的摩尔比为1:20～1:100。

所述芴/噁二唑基的聚合物的制备方法，其中，所述碱溶液选自碳酸钠溶液、碳酸钾溶液及碳酸氢钠溶液中的至少一种；所述碱溶液中，碱溶质的摩尔量为化合物A摩尔量的20倍。

所述芴/噁二唑基的聚合物的制备方法，其中，所述有机溶剂为甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种。

所述芴/噁二唑基的聚合物的制备方法，其中，Suzuki耦合反应温度为90～120℃，反应时间为24～72小时。

所述芴/噁二唑基的聚合物的制备方法，其中，分离提纯反应液包括：

耦合反应后，向反应液中加入甲醇沉析，随后通过索氏提取器过滤，在再依次用甲醇和正己烷抽提，获得有机相，然后以氯仿为溶剂抽提有机相至无色，收集氯仿溶液并旋干、真空下50℃干燥24h后，得到所述芴/噁二唑基的聚合物。

本发明还涉及一种有机电致发光器件，其发光层的材质包括有如下结构式的芴/噁二唑基的聚合物：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基，n为16-97的之间整数；该聚合物主要是用于发光层的主体材料。

本发明的芴/噁二唑基的聚合物，为芴/噁二唑基共聚物蓝光主体材料，具有芴和噁二唑基本单元，这种材料具有很好的空穴传输能力，玻璃化转变温度高，能形成稳定性高、均匀性好的无定形薄膜，可以作为有机电致发光器件的发光层，基于该聚合物的有机电致发光器件可以改善效率。另外，该聚合物结构规整，量子效率高，色纯度好。