一种基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物及其制备方法与应用。本发明专利技术基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物通过Suzuki聚合反应制备得到。本发明专利技术的基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物中，二菲并茚芴平面性较好，具有较大的共轭长度，所以具有较大的荧光量子产率，有利于提高材料的器件效率；同时具有较好的溶解性，适合进行溶液加工和印刷显示，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。

Blue light conjugated polymer based on two phenanthrene fluorene fluorene unit and preparation method and application thereof

The invention discloses a blue light conjugated polymer based on a two phenanthrene fluorene fluorene unit, a preparation method and an application thereof. The invention is based on the blue conjugated polymer of the two phenanthrene fluorene fluorene unit and is prepared by Suzuki polymerization reaction. The present invention based on conjugated polymers and two blue Philippines indenofluorene unit, two Philippines and indene fluorene plane has good conjugated length is larger, so it has large fluorescence quantum yields, is conducive to improving the efficiency of the device and material; have good solubility, suitable for processing and printing line into solution, the the polymer light emitting layer in the preparation of electroluminescent devices without annealing treatment based on the preparation process more simple.

【技术实现步骤摘要】
一种基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物及其制备方法与应用
本专利技术属于有机光电材料
，具体涉及一种基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物及其制备方法与应用。
技术介绍
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。但是，目前有机发光器件技术在发展过程中遇到了瓶颈问题，就是发光器件的发光效率和使用寿命达不到实用化要求，这大大限制了OLED技术的发展。针对这一个问题，各个研究机构都在进行探索性的研究。聚合物，包括均聚物、共聚物或嵌段共聚物，包括树枝状聚合物。共轭聚合物，是主链主要由C原子的SP2杂化轨道构成，著名的非限制性例子包括聚乙炔；共轭聚合物主链的碳原子可以被其他非C原子任选取代，而且当主链上的SP2杂化被一些自然地缺陷打断时，仍被认为是共轭聚合物。共轭聚合物也可以包括主链上包含芳香胺、芳基磷化氢及其他杂环芳烃等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物，该共轭聚合物可用作蓝光发光材料，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，基于该蓝光共轭聚合物制备的发光器件不仅高效稳定，满足全彩显示的要求，使该蓝光共轭聚合物在有机电子显示领域有巨大的发展潜力和前景。本专利技术的目的还在于提供所述的一种基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物的制备方法。本专利技术的目的还在于提供所述的一种基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物在制备发光二极管中的应用。一种基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物，化学结构式如下：式中，R1-R10为氢原子、芳基、三苯胺、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；0≤x≤1；聚合度n＝1-300；Ar的结构为如下结构式中的任意一种：S,S-二氧-二苯并噻吩2，7-取代芴；3，6-取代芴；2，7-取代硅芴；3，6-取代硅芴；2，7-取代螺芴；3，6-取代螺芴；2，7-取代-9，9-二烷氧基苯基芴；3，6-取代-9，9-二烷氧基苯基芴；2，7-取代咔唑；3，6-取代咔唑；2，6-取代-二噻吩并噻咯；2，6-取代-二噻吩并环戊二烯；2，5-取代吡啶；2，6-取代吡啶；3，5-取代吡啶；3，5-双(4-取代-苯基)-4-基-1，2，4-三唑；3，5-双(4-取代-苯基)-1，2，4-噁二唑；4，7-双(5-取代-4-烷基噻吩基)-2，1，3-苯并噻二唑；4，7-双(5-取代-4-烷基噻吩基)2，1，3-苯并硒二唑；4，7-取代-5，6-烷基-2，1，3-苯并噻二唑；4，7-取代-5，6-烷基-2，1，3-苯并硒二唑；2，5-取代-3，4-二烷基噻吩；2，5-取代-3，4-二烷基硒吩；5，5-取代-4，4-二烷基-联噻吩；茚芴；吲哚咔唑；4，9-取代-6，7-烷基-菲并噻二唑；4，9-取代-6，7-烷基-菲并硒二唑；萘并茚芴；其中，R为氢原子、芳基、三苯胺、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。优选的，Ar为聚合物主链结构单元，选自苯、联苯、三苯基、芴、吲哚芴、咔唑、吲哚咔唑、二苯并噻咯、二噻吩并环戊二烯、噻吩、蒽、萘、苯并二噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩类化合物中的任意一种或一种以上的组合。优选的，Ar为空穴传输单元，选自包括芳香胺、三苯胺、萘胺、噻吩、咔唑、二苯并噻吩、二噻吩并环戊二烯、二噻吩并噻咯、二苯并硒吩、呋喃、苯并呋喃、吲哚咔唑中的任意一种或一种以上的组合。优选的，Ar为电子传输单元，选自吡唑、三唑类、恶唑、噻唑、恶二唑、恶三唑、二恶唑、噻二唑、吡啶、嘧啶、吡嗪、三嗪类、恶嗪、恶噻嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、异恶唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、喹唑啉、喹喔啉、萘、酞、氧杂蒽、吖啶、吩嗪、吩噻嗪中的任意一种或一种以上的组合。制备所述的一种基于二菲并茚芴单元的共轭聚合物的方法，包括如下步骤：将含二菲并茚芴单元的硼酸酯单体与Ar的单体通过Suzuki聚合反应后，再依次采用苯硼酸和溴苯进行封端反应，得到所述的基于二菲并茚芴单元的共轭聚合物。进一步地，所述Suzuki聚合反应的温度为80-120℃，时间为24-36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80-120℃，时间均为24-36小时。所述的一种基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物在制备发光二极管的发光层中的应用，将所述的基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物溶于有机溶剂中，通过旋涂、喷墨打印或印刷成膜，得到所述发光二极管的发光层。进一步地，所述有机溶剂包括氯苯。基于本专利技术聚合物制备的发光层的有机电子器件包含阴极、阳极及位于阴极与阳极之间的功能层，所述功能层包含至少一个发光层；制备的有机电子器件应用于包括显示设备、照明设备、光源或传感器。基于二菲并硫氧芴单元的蓝光共轭聚合物与有机功能材料组成有机电子器件的功能层；所述有机功能材料包括空穴传输材料(HTM)、空穴注入材料(HIM)、电子传输材料(ETM)、电子注入材料(EIM)、电子阻挡材料(EBM)、空穴阻挡材料(HBM)、发光材料(Emitter)、主体材料(Host)、有机基质材料、单重态发光体和三重态发光体中的一种以上。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术的蓝光共轭聚合物，共轭的主链结构赋予聚合物具有丰富的光学和电学性能，包括光致发光、电致发光、光伏效应、半导体特性和载流子传输特性；(2)本专利技术的蓝光共轭聚合物，应用于制备复杂多层光电器件时，可利用共轭聚合物的溶液加工特性，通过喷墨打印、丝网印刷或旋涂等溶液加工工艺制备发光层，从而进一步制备聚合物光电器件；(3)本专利技术的蓝光共轭聚合物，由于具有较大的共轭长度，所以有较高的荧光量子产率，有利于提高材料的器件效率；(4)本专利技术的蓝光共轭聚合物，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1为聚合物P1的DSC谱图；图2为聚合物P2在薄膜状态下的紫外-可见光谱图；图3为聚合物P3在薄膜状态下的光致发光谱图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例11-溴二菲甲酸甲酯的制备化学反应方程式如下所示：在氩气气氛下，将1-溴-2-菲甲酸(10g，39.83mmol)加入两口瓶中，再加入100mL甲醇，然后逐滴加入浓硫酸(39.06mg，398.29umol)，加热到110℃，反应18h；将反应混合物倒入水中，用乙酸乙酯萃取，有机层用食盐水完全洗涤后，加无水硫酸镁干燥；溶液浓缩后，得到白色固体粗品，用硅胶柱层析提纯(洗脱剂选择石油醚/二氯甲烷＝3/1，v/v)，产物长时间放置冰箱中得到白色固体，产率85％。1HNMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。实施例22，7-二溴芴的制备化学反应方程式如下所示：在250mL三口瓶中，加入芴(24.5g，0.1mol)、铁粉(88mg，1.57mmol)和三氯甲烷1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物，其特征在于，化学结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物，其特征在于，化学结构式如下：式中，R1-R10为氢原子、芳基、三苯胺、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；0≤x≤1；聚合度n＝1-300；Ar的结构为如下结构式中的任意一种：S,S-二氧-二苯并噻吩2，7-取代芴；3，6-取代芴；2，7-取代硅芴；3，6-取代硅芴；2，7-取代螺芴；3，6-取代螺芴；2，7-取代-9，9-二烷氧基苯基芴；3，6-取代-9，9-二烷氧基苯基芴；2，7-取代咔唑；3，6-取代咔唑；2，6-取代-二噻吩并噻咯；2，6-取代-二噻吩并环戊二烯；2，5-取代吡啶；2，6-取代吡啶；3，5-取代吡啶；3，5-双(4-取代-苯基)-4-基-1，2，4-三唑；3，5-双(4-取代-苯基)-1，2，4-噁二唑；4，7-双(5-取代-4-烷基噻吩基)-2，1，3-苯并噻二唑；4，7-双(5-取代-4-烷基噻吩基)2，1，3-苯并硒二唑；4，7-取代-5，6-烷基-2，1，3-苯并噻二唑；4，7-取代-5，6-烷基-2，1，3-苯并硒二唑；2，5-取代-3，4-二烷基噻吩；2，5-取代-3，4-二烷基硒吩；5，5-取代-4，4-二烷基-联噻吩；茚芴；吲哚咔唑；4，9-取代-6，7-烷基-菲并噻二唑；4，9-取代-6，7-烷基-菲并硒二唑；萘并茚芴；其中，R为氢原子、芳基、三苯胺、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。2.根据权利要求1所述的一种基于二菲并茚芴单元的蓝光共轭聚合物，其特征在于，所述Ar为聚合物主链结构单元，选自苯、联苯、三苯基、芴、吲哚芴、咔唑、吲哚咔唑、二苯并噻咯、二噻吩并环戊二烯、噻吩、蒽、萘、苯并二噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩...

【专利技术属性】
技术研发人员：应磊，赵森，郭婷，杨伟，彭俊彪，曹镛，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44