一种主链含砜单元的聚合物及其制备方法和应用技术

技术编号:15781438 阅读:207 留言:0更新日期:2017-07-09 01:19
本发明专利技术提供了一种主链含砜单元的聚合物,具有式(I)所示的结构,本发明专利技术提供的聚合物通过选择特定的聚合单元以及选择特定的聚合单元的比例,使得本发明专利技术提供的聚合物的第一激发单重态与第一激发三重态之间的能级差较小,具有热诱导延迟荧光发射;而且该聚合物应用于电致发光器件时,得到的电致发光器件的外量子效率高,且能够有效抑制电致发光器件的效率滚降。此外,本发明专利技术提供的聚合物的制备方法简单,且得到的聚合物用于制备器件时可以使用旋涂和喷墨打印等简单的溶液加工方式制备,大大简化了电致发光器件的制备工艺。

Polymer containing sulfone unit in main chain, preparation method and application thereof

The present invention provides a polymer backbone containing sulfone unit, having formula (I) structure is shown, the invention provides a polymer polymerization unit by selecting specific and selective polymerization unit specific proportion, so that the invention provides a polymer of the first singlet excited state and the first excited states can be between three the differential is smaller, with heat induced delayed fluorescence emission; and the application of polymers in electroluminescent devices, the external quantum efficiency of electric light emitting devices with high efficiency, and can effectively prevent the electroluminescent device roll. In addition, the preparation method of the polymer is simple, and the obtained polymers for the preparation of device can be used in spin coating and ink-jet printing and other simple solution processing preparation, greatly simplifying the electroluminescent device preparation process.

【技术实现步骤摘要】
一种主链含砜单元的聚合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及有机高分子发光材料领域,尤其涉及一种主链含砜单元的聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
2012年,Adachi课题组首次报道了内量子效率可达100%的新型有机荧光材料,被称为热诱导延迟荧光(TADF)材料(Nature,2012,492,234-238)。该类材料的第一激发单重态和第一激发三重态之间的能级差较小(<0.3eV),三重态激子能够吸收周围环境中的热量,并通过反系间窜越转换为单重态激子,进而辐射跃迁产生热诱导延迟荧光;该机理可以充分利用单重态激子和三重态激子,应用于电致发光器件时内量子效率最高可达100%。同时,由于该类材料为纯有机化合物,其结构更易于设计和修饰,无需贵金属,在有机发光二极管(OLED)领域有广阔的应用前景。近年来,大量TADF小分子有机化合物得以报道,由于其能够高效利用三重态激子和单重态激子,其电致发光器件效率可以和含重金属磷光材料的器件效率相媲美。但是小分子化合物应用于发光器件时,其往往需要掺杂高三重态能级的主体材料,并通过蒸镀方式进行器件制备,工艺复杂,且难以制备大尺寸发光器件。聚合物与小分子有机化合物相似,可通过改变和修饰分子结构改善发光性质,同时可以采用旋涂或喷墨打印等方式制作器件,在大尺寸和柔性显示方面具有应用优势。然而传统聚合物仅利用单重态激子,其外量子效率只能达到5~6%;在聚合物中引入重金属配合物磷光染料单元的“化学掺杂”,可以充分利用单重态和三重态激子,外量子效率可达15%以上,但磷光单元的引入增加了材料成本和结构修饰的难度。因此,将能利用单重态和三重态激子的TADF染料单元“化学掺杂”到聚合物中应该是提高聚合物器件性能的有效方法。聚合物TADF的利用同样需要聚合物拥有高的三重态能级,但传统共轭聚合物具有的大共轭离域体系使其三重态能级较低而难以实现延迟荧光发射。虽然通过不同的TADF单元连接方式,可以实现聚合物TADF发射(Adv.Mater.2015,27,7236-7240;Adv.OpticalMater.2016,4,597-607;Macromolecules,2016,49,5452-5460;Macromolecules2016,49,4373-4377;Adv.Mater.2016,28,4019-4024),但其器件性能远未达到期望的水平,难以与小分子有机化合物TADF材料相媲美。因此如何获得合成方法简单且具有高三重态能级聚合物主链,进而实现高效TADF发射的聚合物是目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种主链含砜单元的聚合物及其制备方法和应用,本专利技术提供的主链含砜单元的聚合物不仅制备方法简单,而且本专利技术得到的聚合物应用于电致发光器件得到的器件外量子效率高且电致发光器件的效率滚降很低。本专利技术提供了一种主链含砜单元的聚合物,具有式(I)所示的结构:其中,R1、R2、R3独立的选自C1~C30的烷基、C1~C30的烷氧基或C6~C35的芳基;A为含吸电子基团的C6~C50的芳基或C3~C45的杂芳基;x为0.001<x<0.5;n为1~200。优选的,所述x为0.005≤x≤0.35,优选为0.01≤x≤0.25。优选的,所述R1为C3~C20的烷基、C3~C20的烷氧基或C7~C25的取代芳基;所述取代芳基上的取代基为C1~C12的烷基和C1~C12的烷氧基中的一种或两种。优选的,所述R2为C3~C25的烷基、C3~C25的烷氧基或C7~C25的取代芳基;所述取代芳基上的取代基为C1~C21的烷基和C1~C21的烷氧基中的一种或两种。优选的,所述R3为C3~C25的烷基、C3~C25的烷氧基或C7~C25的取代芳基;所述取代芳基上的取代基为C1~C21的烷基和C1~C21的烷氧基中的一种或两种。优选的,所述A为含吸电子基团的C7~C30的芳基或C4~C25的杂芳基;所述杂芳基中杂原子为氮、氧、硫和硼中的一种或几种。优选的,所述A为式(I-1-a)、式(I-1-b1)、式(I-1-b2)、式(I-1-b3)、式(I-1-c1)、式(I-1-c2)、式(I-1-d)、式(I-1-e)、式(I-1-f)、式(I-1-g)、式(I-1-h1)、式(I-1-h2)、式(I-1-i1)、式(I-1-i2)、式(I-1-i3)、式(I-1-j1)、式(I-1-j2)、式(I-1-k)、式(I-1-l)、式(I-1-m)或式(I-1-n);其中,R4为氢、C1~C20的烷基或C6~C30的芳基;R5为氢、氰基、氟或三氟甲基。优选的,所述聚合物为式(I-a)、式(I-b)、式(I-c)、式(I-d)、式(I-e)、式(I-f)或式(I-g),其中,n为1~200。本专利技术还提供了一种本专利技术所述的主链含砜单元的聚合物的制备方法,包括:将具有式(II)结构的化合物、式(III)结构的化合物和式(IV)结构的化合物共聚,得到式(I)所示结构的聚合物;其中,R1、R2、R3为C1~C30的烷基、C1~C30的烷氧基或C6~C35的取代芳基;A为含吸电子基团的C6~C50的芳基或C3~C45的杂芳基;x为0.001<x<0.5;n为1~200。本专利技术还提供了一种有机电致发光器件,包括第一电极、第二电极以及第一电极与第二电极之间的有机层,所述有机层中含有本专利技术所述的主链含砜单元的聚合物。与现有技术相比,本专利技术提供了一种主链含砜单元的聚合物,具有式(I)所示的结构,本专利技术提供的聚合物通过选择特定的聚合单元以及选择特定的聚合单元的比例,使得本专利技术提供的聚合物的第一激发单重态与第一激发三重态之间的能级差较小,具有热诱导延迟荧光发射;而且该聚合物应用于电致发光器件时,得到的电致发光器件的外量子效率高,且能够有效抑制电致发光器件的效率滚降。实验结果表明,本专利技术提供的聚合物制备的电致发光器件的外量子效率可达11.9%,并且在亮度为10000cd/m2时,其外量子效率为11.1%,使其效率滚降仅7%。此外,本专利技术提供的聚合物的制备方法简单,且得到的聚合物用于制备器件时可以使用旋涂和喷墨打印等简单的溶液加工方式制备,大大简化了电致发光器件的制备工艺。附图说明图1本专利技术实施例1所述的聚合物的甲苯溶液的紫外/可见吸收及室温荧光和低温磷光光谱图;图2本专利技术实施例2所述的聚合物的甲苯溶液的紫外/可见吸收及室温荧光和低温磷光光谱图;图3本专利技术实施例3所述的聚合物的甲苯溶液的紫外/可见吸收及室温荧光和低温磷光光谱图;图4本专利技术实施例4所述的聚合物的甲苯溶液的紫外/可见吸收及室温荧光和低温磷光光谱图;图5本专利技术实施例5所述的聚合物的甲苯溶液的紫外/可见吸收及室温荧光和低温磷光光谱图;图6本专利技术实施例6所述的聚合物的甲苯溶液的紫外/可见吸收及室温荧光和低温磷光光谱图;图7本专利技术实施例7所述的聚合物的甲苯溶液的紫外/可见吸收及室温荧光和低温磷光光谱图;图8本专利技术实施例1所述的聚合物的膜态的紫外/可见吸收及室温荧光光谱图;图9本专利技术实施例2所述的聚合物的膜态的紫外/可见吸收及室温荧光光谱图;图10本专利技术实施例3所述的聚合物的膜态的紫外/可见吸收及室温荧光光谱图;图1本文档来自技高网
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一种主链含砜单元的聚合物及其制备方法和应用

【技术保护点】
一种主链含砜单元的聚合物,具有式(I)所示的结构:

【技术特征摘要】
1.一种主链含砜单元的聚合物,具有式(I)所示的结构:其中,R1、R2、R3独立的选自C1~C30的烷基、C1~C30的烷氧基或C6~C35的芳基;A为含吸电子基团的C6~C50的芳基或C3~C45的杂芳基;x为0.001<x<0.5;n为1~200。2.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,所述x为0.005≤x≤0.35,优选为0.01≤x≤0.25。3.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,所述R1为C3~C20的烷基、C3~C20的烷氧基或C7~C25的取代芳基;所述取代芳基上的取代基为C1~C12的烷基和C1~C12的烷氧基中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,所述R2为C3~C25的烷基、C3~C25的烷氧基或C7~C25的取代芳基;所述取代芳基上的取代基为C1~C21的烷基和C1~C21的烷氧基中的一种或两种。5.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,所述R3为C3~C25的烷基、C3~C25的烷氧基或C7~C25的取代芳基;所述取代芳基上的取代基为C1~C21的烷基和C1~C21的烷氧基中的一种或两种。6.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,所述A为含吸电子基团的C7~C30的芳基或C4~C25的杂芳基;所述杂芳基中杂原子为氮、氧、硫和硼中的一种或几种。7.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,所述A为式(I-1-a...

【专利技术属性】
技术研发人员:程延祥王彦杰朱运会杨一可张保华战宏梅
申请(专利权)人:中国科学院长春应用化学研究所
类型:发明
国别省市:吉林,22

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