[发明专利]一类基于硫氧芴并噻吩单元的电致发光聚合物及其制法与应用

说明书

本发明属于有机光电器件领域，公开了一类基于硫氧芴并噻吩单元的电致发光聚合物及其制法与应用。该电致发光聚合物中的硫氧芴并噻吩单元为七元稠环结构，具有较好的平面性，有利于载流子的注入与传输，提高材料的光电性能；并环结构使得硫氧芴并噻吩单元具有较好的刚性，有利于提高材料的抗热能力，满足材料实用化需求；强电负性基团‑砜基赋予硫氧芴并噻吩单元较强的吸电子能力，与相邻基团间发生分子内电荷转移，造成光谱红移，获得预期色坐标的发光材料。本发明通过Suzuki聚合反应得到的基于硫氧芴并噻吩单元的电致发光聚合物具有较好的溶解性，可采用常见有机溶剂溶解，通过旋涂、喷墨打印或印刷成膜，制备得到发光二极管的发光层。

技术领域

本发明属于有机光电器件领域，特别涉及一类基于硫氧芴并噻吩单元的电致发光聚合物及其制法与应用。

背景技术

有机/聚合物发光二极管，有机场效应晶体管，有机太阳能电池等电子或光电子产业迅猛发展，其中，基于有机发光二极管(OLED)的产品早已问世，但由于目前制备OLED器件采用的是真空蒸镀工艺，仪器设备昂贵。材料利用率低(～20％)，使得OLED产品价格居高不下。溶液加工工艺可弥补真空蒸镀的不足，逐渐吸引科研机构和公司厂商的关注。聚合物具有良好成膜性、机械加工性等优点，适合溶液加工，因此开发新型高效稳定的可溶液加工的聚合物材料成为关键。

S,S-二氧-二苯并噻吩单元是一类性能优异的蓝光明星单元，其具有较高的荧光量子产率；结构中砜基提高了分子的电子亲和势和电子迁移率；硫原子具有较好的抗氧化性等，其中含3,7取代-S,S-二氧-二苯并噻吩单元的聚合物表现出优越的光电性能。“材料化学C”(Journal of Materials Chemistry C)报道了以聚芴主链中引入3,7-S,S-二氧-二苯并噻吩单元的聚合物为发光层的单层器件的最大流明效率高达7.1cd/A，色坐标为(0.16,0.18)，是目前效率最高的蓝光聚合物。但S,S-二氧-二苯并噻吩单元的溶解性较差，难得到含量高的聚合物；“聚合物”(Polymer)报道了含S,S-二氧-二苯并噻吩-二/三苯胺单元的绿光单元聚合物的色坐标为(0.27,0.56)，与标准绿光有所差异，作为全彩色显示材料略有不足。因此，研究含S,S-二氧-二苯并噻吩的新型绿光单元十分必要。

本发明合成的新型稠环结构-硫氧芴并噻吩单元在保存S,S-二氧-二苯并噻吩单元优点的同时，增大了平面结构，有利于提高材料的电子传输性能；同时分子内较强的D-A作用使电子云分离程度更大，有利于电荷转移态(CT)发光；硫氧芴并噻吩单元的稠环结构相比单个S,S-二氧-二苯并噻吩单元，可修饰的位点更多，增溶性基团的引入能明显改善新单元的溶解性，分子结构更稳定，热稳定性更好。

本发明涉及到的基于硫氧芴并噻吩的聚合物，因为具有较好的溶解性能，适用于溶液加工，以及较好的荧光量子产率，有利于发光器件获得高效稳定的绿光器件性能，可以同时实现器件的发光效率和使用寿命的提高，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

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类基于硫氧芴并噻吩单元的电致发光聚合物。该电致发光聚合物具有较好的溶解性，较优异的光电性能，适合于溶液加工和喷墨打印，具有巨大的应用潜力。

本发明另一目的在于提供上述基于硫氧芴并噻吩单元的电致发光聚合物的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述基于硫氧芴并噻吩单元的电致发光聚合物在制备电子器件，如发光二极管、场效应晶体管、有机激光二极管中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一类基于硫氧芴并噻吩单元的电致发光聚合物，其可为线性聚合物，也可为超支化聚合物，具体结构如下：

(1)线性聚合物

(2)超支化聚合物