[发明专利]一类含S,S-二氧-萘并[2,1-b]苯并噻吩衍生物单元的聚合物及制备方法与应用

说明书

本发明属于有机光电技术领域，公开了一类含S,S‑二氧‑萘并[2,1‑b]苯并噻吩衍生物单元的聚合物及制备方法与在有机光电领域的应用。本发明聚合物化学结构式如下所示：式中：x₁、x₂为各单元的组分摩尔分数，满足：0≤x₁<1，0<x₂≤1，x₁+x₂＝1；n为重复单元，n＝10～1000；Y为‑C(R₁)₂‑、‑NR₁‑、‑Si(R₁)₂‑、‑O‑、‑S‑、‑SO₂‑或‑CO₂‑；R₁为C1～30的烷基、C3～30的环烷基、C6～60芳香族烃基或C3～60的芳香族杂环基；Ar为C6～60的芳香族烃基或C3～60的芳香族杂环基。本发明聚合物可应用于有机光电领域，制备聚合物发光二极管发光层中。

技术领域

本发明属于有机光电技术领域，特别涉及一类含S,S-二氧-萘并[2,1-b]苯并噻吩衍生物单元的聚合物及制备方法与在有机光电领域的应用。

背景技术

聚合物发光二极管(PLED)的研究始于1990年，以英国剑桥大学卡文迪许实验室发表第一个利用共轭高分子PPV制备的聚合物薄膜电致发光器件为标志。与小分子发光二极管相比，聚合物发光二极管具有以下优势：(1)可通过溶液旋涂、卷对卷等方法制备大面积薄膜；(2)共轭聚合物电子结构、发光颜色很容易通过化学结构的改变和修饰进行调节；(3)共轭聚合物通过修饰可以避免结晶，进而提高器件稳定性。

PLED器件由阴极、阳极和中间的有机层构成，有机层一般包括电子传输层、发光层和空穴传输层。PLED器件工作原理：首先电子和空穴分别从阴阳两极注入，并分别在功能层中进行迁移，然后电子和空穴在合适的位置形成激子，激子在一定范围内进行迁移，最后激子发光。

聚合物发光材料作为PLED器件中重要组成部分，一直是科研和产业化研究的重点，高效率的聚合物发光材料需要满足以下几个条件：(1)高的荧光量子产率；(2)高的载流子迁移率；(3)载流子传输平衡；(4)合适的能级，有利于电子和空穴的注入；(5)良好的热稳定和化学稳定性。

目前常用的聚合物发光材料多为空穴传输型，也就是空穴注入与传输性能要强于电子，这限制了聚合物发光材料的电致发光性能。因此，往聚合物中引入增强电子传输特性的单元可以提高载流子传输平衡，进而提高发光效率。

本发明的S,S-二氧-萘并[2,1-b]苯并噻吩衍生物单元是一种含砜基的多元并环的芳香性单元。砜基的存在使得这类单元具有较高的电子亲和势，引入到聚合物中可以降低聚合物的LUMO能级，提高电子注入能力，同时可以提高电子传输性能[Macromolecules,2010,43,4481-4488；J.Mater.Chem.C,2014,2, 5587–5592]。此外S,S-二氧-萘并[2,1-b]苯并噻吩衍生物单元的多元并环结构可以提高聚合物的载流子迁移率和稳定性，有利于制备稳定高效率的聚合物发光二极管。

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含 S,S-二氧-萘并[2,1-b]苯并噻吩衍生物单元的聚合物。聚合物中的S,S-二氧-萘并 [2,1-b]苯并噻吩衍生物单元是一种共平面、强吸电性的芳香单元，引入到聚合物主链中可以有效提高其电子注入和传输性能，通过对单元含量的调节可调节聚合物的带隙，从而调节材料的发射光谱，得到不同颜色光发射，同时保持较高的荧光量子产率。且本发明聚合物可通过旋涂、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一种上述含S,S-二氧-萘并[2,1-b]苯并噻吩衍生物单元的聚合物的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述含S,S-二氧-萘并[2,1-b]苯并噻吩衍生物单元的聚合物在有机光电领域的应用。