[发明专利]含9;9;10;10-四氧-噻蒽五元稠环单元聚合物及其制法与应用

说明书

本发明属于有机光电技术领域，公开了一种含9,9,10,10‑四氧‑噻蒽五元稠环单元聚合物及其制法与应用。9,9,10,10‑四氧‑噻蒽五元稠环单元是一种强吸电性的单元，可以提高聚合物的电子传输性能。通过调节共聚单元比例，也可以很好地调节聚合物的发光光谱和带隙，得到不同用途的聚合物。五元并环结构进一步提高聚合物的载流子迁移率和热稳定性。本发明的含9,9,10,10‑四氧‑噻蒽五元稠环单元聚合物可作为有机发光材料或聚合物太阳电池材料，通过溶液加工的方法制备聚合物发光二极管和聚合物太阳电池。

技术领域

本发明属于有机光电技术领域，特别涉及一种含9,9,10,10-四氧-噻蒽五元稠环单元聚合物及其制法与应用。

背景技术

有机/聚合物发光二极管(O/PLED)的是一类以有机小分子和聚合物材料为基础的发光二极管，具有质轻、主动发光、视角广、低成本，低能耗、易制作柔性和大尺寸面板等优势，在有机平板显示和白光照明领域中有着广阔的应用前景。有机太阳能电池材料起步于上世纪90年代，是一类新型的可持续再生的低成本绿色能源材料，且易制备大面积柔性电池，有着巨大的应用潜力。

要实现高效率的聚合物发光二极管，发光材料需要具备高荧光量子产率、平衡的载流子传输等特性。目前常用的聚合物发光材料通常只具备单载流子传输特征，特别是用于蓝光聚合物的聚芴类衍生物，聚芴类衍生物为空穴传输占主导的一类聚合物，LUMO能级较浅，电子注入势垒较大，限制了其电子注入与传输性能，以均聚芴为发光层的聚合物发光器件的电致发光效率较低[Progress in Polymer Science,2012,37,1192–1264]。要制备高效率的有机太阳电池器件，关键是要具有高载流子传输性能、高可见光吸率的给受体活性层材料。

含砜基的吸电单元具有较高的电子亲和势，引入到聚合物主链中可以降低聚合物的LUMO能级和提高聚合物的电子传输性能，有利于提高聚合物的电致发光性能。此外，含砜基的吸电单元与强供电性单元共聚时，可以降低聚合物的带隙，提高聚合物在可见光范围内的吸收，进而提高这类聚合物太阳电池材料的光电转换效率。目前报道的较多的含碸基的单元包括S,S-二氧-二苯并噻吩单元、二苯砜、S,S-二氧噻吨等，以这些单元合成的聚合物可作为发光材料和电池活性层材料[Chem.Mater.2008,20,4499–4506；Macromolecules,2014,47,2907-2914；Journal of Polymer Science Part A:Polymer Chemistry,2017,55,2332–2341.]。然而，目前的报道还未涉及到含9,9,10,10-四氧-噻蒽五元稠环单元的聚合物，9,9,10,10-四氧-噻蒽五元稠环单元含有至少两个碸基，与之前列举的含碸基单元相比具有更强的吸电性，引入到聚合物中，可以进一步降低LUMO能级，五元并环结构可以进一步提高9,9,10,10-四氧-噻蒽五元稠环单元的电子迁移率，提高聚合物的发光性能和光电转换效率。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种含9,9,10,10-四氧-噻蒽五元稠环单元聚合物。含9,9,10,10-四氧-噻蒽五元稠环单元使得这类聚合物具有良好的电子注入和传输特性，可以通过单元含量的调整很好地调节聚合物材料的带隙，作为发光材料具有较高的荧光量子产率，作为电池材料具有较窄的带隙，这类聚合物可以通过旋涂、喷墨打印、印刷等溶液加工方法制备大面积薄膜。

本发明另一目的在于提供上述含9,9,10,10-四氧-噻蒽五元稠环单元聚合物的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述含9,9,10,10-四氧-噻蒽五元稠环单元聚合物在制备有机光电器件中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种含9,9,10,10-四氧-噻蒽五元稠环单元聚合物，其化学结构为以下所示结构中的一种：