[发明专利]一种基于侧链含有芳香基团的聚芴类共轭聚合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机光电材料技术领域，具体涉及一种基于侧链含有芳香基团的聚芴类共轭聚合物及其制备方法与应用。

背景技术

在过去的三十年中，有机电子和光电子产业，包括有机/聚合物发光二极管，有机场效应晶体管，有机太阳能电池等领域得到了迅猛的发展，并逐渐实现产业化。有机电子产品具有价格低廉，体轻便携等优点。使其具有极大的市场潜力。因此开发具有市场吸引力的有机电子产品吸引了世界上众多研究机构和科研团队的关注，而在这其中，开发新型高效稳定的材料成为关键。

聚芴类材料被认为是最有应用前景的聚合物半导体材料之一。这主要是因为芴单元的全碳原子共轭结构，一方面载流子在单元中传输不受杂原子的影响，另一方面全碳共轭结构的第一激发单线态(S1)态均属于π，π*型，它们的吸收跃迁摩尔吸光系数ε大约为104数量级，比n→π*和n→σ*跃迁大两个数量级以上，相应的荧光跃迁几率高、强度大、量子效率高。此外，芴的C-9是SP3杂化，单元的共轭长度较小、能带隙较宽，使其作为发光材料的光谱较蓝，作为主体链段能够实现有效的能量传输，同时SP3杂化的C-9易于进行多功能化修饰和改性，满足多样化的实用需求。

本发明涉及侧链含有芳香基团的聚芴类共轭聚合物，可以通过调节芳香基团的含量，来诱导聚合物产生不β相。可以使发光器件不仅高效稳定，而且为更蓝的饱和蓝光，同时实现发光器件的发光效率提高，可以满足全彩显示的要求。所以在有机电子显示领域有巨大的发展潜力和前景。

发明内容

本发明的目的在于针对目前聚芴类聚合物发光二极管(PLED)面临的问题，提供一种基于侧链含有芳香基团的聚芴类共轭聚合物。该共轭聚合物可用作发光材料，且具有较好的溶解性，较高的荧光量子产率，适合于溶液加工和喷墨打印，具有良好的发展前景。

本发明的目的还在于提供所述一种基于侧链含有芳香基团的聚芴类共轭聚合物的制备方法。

本发明的目的还在于提供所述一种基于侧链含有芳香基团的聚芴类共轭聚合物在制备有机发光二极管的发光层中的应用。

本发明通过如下技术方案实现。

一种基于侧链含有芳香基团的聚芴类共轭聚合物，具有如下化学结构：

式中，R为芳基、三苯胺、碳原子数1-20的直链或支链烷基，或为碳原子数1-20的烷氧基；0≤x≤1；聚合度m＝1-300；

Ar₁为如下结构中的任意一种：

其中，n＝1-3；R₁为碳原子数1-20的直链或者支链烷基，或为碳原子数1-20的烷氧基。

所述的一种基于侧链含有芳香基团的聚芴类共轭聚合物的制备方法，包括如下步骤：

在氩气氛围下，用烷基化方法将烷基化后的含Ar₁单元的芳香基团接在芴的C-9位，经过Suzuki聚合反应，完成萘并茚芴单元与接枝含Ar₁单元芳香基团的芴的聚合，最后依次采用苯硼酸和溴苯进行封端反应，得到所述基于侧链含有芳香基团的聚芴类共轭聚合物。

进一步地，所述Suzuki聚合反应的温度为80～100℃，时间为24～48小时。

进一步地，采用苯硼酸和溴苯进行封端反应的温度均为80～100℃，时间均为12～24小时。

所述的一种基于侧链含有芳香基团的聚芴类共轭聚合物应用于制备有机发光二极管的发光层，将所述基于侧链含有芳香基团的聚芴类共轭聚合物用有机溶剂溶解，再通过旋涂、喷墨打印或印刷成膜，得到所述有机发光二极管的发光层。

进一步地，所述有机溶剂包括氯苯。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的基于侧链含有芳香基团的聚芴类共轭聚合物，由于其侧链含有芳香基团，可以诱导产生聚芴类聚合物的β相，有利于聚合物的发光效率的提高；

(2)本发明的基于侧链含有芳香基团的聚芴类共轭聚合物，具有较好的溶解性，基于该聚合物的发光层在制备电致发光器件时不用退火处理，使得制备工艺更简单。

附图说明

图1a为萘并茚芴的¹HNMR谱图；