CN107814916B - 一种聚合物、发光材料及器件、显示装置 - Google Patents

一种聚合物、发光材料及器件、显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107814916B
CN107814916B CN201710964954.8A CN201710964954A CN107814916B CN 107814916 B CN107814916 B CN 107814916B CN 201710964954 A CN201710964954 A CN 201710964954A CN 107814916 B CN107814916 B CN 107814916B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substituted
polymer
light
formula
organic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710964954.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107814916A (zh
Inventor
王淼
张正川
代好
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Tianma Microelectronics Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Tianma Microelectronics Co Ltd filed Critical Wuhan Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority to CN201710964954.8A priority Critical patent/CN107814916B/zh
Publication of CN107814916A publication Critical patent/CN107814916A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107814916B publication Critical patent/CN107814916B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/122—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/122—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C08G61/123—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
    • C08G61/124—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds with a five-membered ring containing one nitrogen atom in the ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/13—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/151—Copolymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/10—Definition of the polymer structure
    • C08G2261/12—Copolymers
    • C08G2261/124—Copolymers alternating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/10—Definition of the polymer structure
    • C08G2261/14—Side-groups
    • C08G2261/141—Side-chains having aliphatic units
    • C08G2261/1412—Saturated aliphatic units
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/10—Definition of the polymer structure
    • C08G2261/14—Side-groups
    • C08G2261/143—Side-chains containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/32—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/324—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain condensed
    • C08G2261/3241—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain condensed containing one or more nitrogen atoms as the only heteroatom, e.g. carbazole
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/40—Polymerisation processes
    • C08G2261/41—Organometallic coupling reactions
    • C08G2261/411—Suzuki reactions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/50—Physical properties
    • C08G2261/52—Luminescence
    • C08G2261/522—Luminescence fluorescent
    • C08G2261/5222—Luminescence fluorescent electrofluorescent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/14—Macromolecular compounds
    • C09K2211/1441—Heterocyclic
    • C09K2211/1466—Heterocyclic containing nitrogen as the only heteroatom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明涉及OLED材料及器件技术领域，特别是涉及一种聚合物、发光材料及器件、显示装置。所述聚合物包含由式(I)表示的重复单元，
Figure DDA0001436123040000011

Description

一种聚合物、发光材料及器件、显示装置
技术领域
本发明涉及OLED材料及器件技术领域，特别是涉及一种聚合物、发光材料及器件、显示装置。
背景技术
自2012年以来，小分子成为溶液加工器件的新宠，在双极性主体(bipolar host)领域，利用蒸镀小分子制备“磷光”旋涂器件，达到18.0％的外量子效率。但由于小分子存在成膜性差、容易去润湿、流体特性高度依赖于溶剂的问题，开发溶解性佳、成膜性好且器件可靠的小分子材料仍是一个巨大的挑战。
可溶液加工的TADF(热激活延迟荧光)器件技术自2015年开始逐渐成为热点，但目前暂时以树枝类型分子为主。以聚苯乙炔(PPV)、聚乙烯基咔唑(PVK)为代表的聚合物材料最早被应用于溶液加工类型OLED，其可溶性较好，且成膜性质佳；由于聚合物实际上是混合物，不存在复杂的提纯问题，Adachi最近发表了一系列聚合物TADF材料，获得了9.3％的效率(Sae Youn Lee,and Chihaya Adachi.Thermally Activated Delayed FluorescencePolymers forEfficient Solution-Processed Organic Light-Emitting Diodes.[J]Adv.Mater.,28(21),4019-4024.2016.)。
发明内容
为解决现有技术的上述不足，本发明提供了一种聚合物、发光材料及器件、显示装置。
根据本发明的一方面，提供了一种聚合物，所述聚合物包含由式(I)表示的重复单元，
Figure BDA0001436123020000021
其中，R1选自卤素、-CF3、-NO2、-CN、苯基、联苯基、萘基、芴基、三嗪基、三氮唑基、四氮唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、二苯并噻吩砜基、二苯并噻吩基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、取代苯基、取代联苯基、取代萘基、取代蒽基、取代菲基、取代环戊并菲基、取代芴基、取代螺芴基、取代芘基、取代三亚苯基、取代荧蒽基、取代茚并芴基、取代苯并芴基、取代茚并蒽基、取代二苯并芴基、取代萘并蒽基、取代苯并蒽基、取代三嗪基、取代三氮唑基、取代苯并咪唑基、取代咔唑基、取代吡啶基、取代嘧啶基、取代喹啉基、取代异喹啉基、取代苯并噻唑基、取代苯并噁唑基、取代二苯并噻吩基、取代二苯并噻吩砜基、取代二苯并呋喃基、取代酚噁嗪基、取代吩噻嗪基中的任意一种或其组合；
其中，所述取代苯基、取代联苯基、取代萘基、取代蒽基、取代菲基、取代环戊并菲基、取代芴基、取代螺芴基、取代芘基、取代三亚苯基、取代荧蒽基、取代茚并芴基、取代苯并芴基、取代茚并蒽基、取代二苯并芴基、取代萘并蒽基、取代苯并蒽基、取代三嗪基、取代三氮唑基、取代苯并咪唑基、取代咔唑基、取代吡啶基、取代嘧啶基、取代喹啉基、取代异喹啉基、取代苯并噻唑基、取代苯并噁唑基、取代二苯并噻吩基、取代二苯并噻吩砜基、取代二苯并呋喃基、取代酚噁嗪基、取代吩噻嗪基中，其取代基均必须为吸电子基团，优选自：卤素、-CF3、-NO2、-CN中的一种以上；
R2选自C1～C20的直链或支链的烷基、C1～C20的直链或支链的烷氧基中的任意一种；优选地，选自C1～C15的直链或支链的烷基、C1～C15的直链或支链的烷氧基中的任意一种；更优选地，选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、-CH2CH2CH2CH2C(CH3)3、-CH2CH2CH(CH2CH2CH2CH2CH3)2、正辛基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、-CH2O CH2CH2CH2CH2CH2CH3。
根据本发明的一个实施方式，根据本发明的聚合物的聚合度(n)可根据需要进行调整，例如n可以选自大于等于5的整数，例如选自8～20。
本发明利用共聚的方法，将小分子与助溶的侧链R2连接在一起形成聚合物，从而具有良好的溶解性和浸润性，更有利于溶液加工成膜。
优选地，R1选自：
Figure BDA0001436123020000031
和-CN中的任意一种，其中，a、b、c各自独立地选自1～5的整数。
优选地，根据本发明的聚合物包含的由式(I)表示的重复单元选自
Figure BDA0001436123020000041
Figure BDA0001436123020000042
中的任意一种。
优选地，根据本发明的聚合物包含的由式(I)表示的重复单元选自
Figure BDA0001436123020000043
Figure BDA0001436123020000051
中的任意一种。
进一步优选地，根据本发明的聚合物包含的由式(I)表示的重复单元选自
Figure BDA0001436123020000052
根据本发明的另一方面，提供了如上所述聚合物的制备方法，包括以下步骤：
式(III)所示化合物与式(IV)所示化合物经Suzuki聚合反应得到所述聚合物，
Figure BDA0001436123020000053
Figure BDA0001436123020000061
其中，X选自卤素中的任意一种，优选为溴；Y选自硼酸基或硼酸酯基。
根据本发明的聚合物的制备方法从最简单的原料出发，经Suzuki反应、乌尔曼反应、溴代反应和Suzuki聚合得到产物，路线简洁环保，成本低廉。
根据本发明的另一方面，提供了一种发光材料，所述发光材料包含如上所述的聚合物。
优选地，所述发光材料为热激活延迟荧光材料。
根据本发明的又一方面，提供了一种有机电致发光器件，包括：
基底；
设置于所述基底上的第一电极；
设置于第一电极上的有机功能层，所述有机功能层包括一层或多层有机膜层，且至少一层所述有机膜层为发光层；
设置于所述有机功能层上的第二电极；
其中，所述发光层包含如上所述的发光材料。
优选地，所述发光材料作为所述发光层的主体材料或客体材料。当所述发光材料作为发光层的主体材料时，所述客体材料选自4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯(BczVBi)、香豆素-6、4-(二氰乙烯基)-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定基-4-乙烯基)(DCJTB)等；当所述发光材料作为发光层的客体材料时，所述主体材料选自聚乙烯基咔唑(PVK)、聚芴(PFO)。
根据本发明的有机功能层还包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层。
根据本发明的又一方面，提供了一种如上所述的有机电致发光器件的制备方法，其中，采用溶液加工法制备得到有机电致发光器件。
制备掺杂器件的具体步骤包括：将ITO玻璃依次使用丙酮、碱性洗液、超纯水、异丙醇各超声清洗两次，每次15分钟，然后用臭氧清洗机处理15分钟。向玻璃基底上旋转涂布40nm厚的PEDOT：PSS溶液，放置于真空烘箱120℃下45分钟烘干。分别配制主体发光材料和客体发光材料的邻二氯苯溶液(浓度为12mg/mL)，用移液枪移取50μL(5％)的客体材料溶液加入到主体材料溶液中，磁力搅拌均匀后涂布发光层，厚度为40nm。将基片转移到真空腔室进行热蒸发镀膜，制备电子传输层(TmPyPb，50nm)、电子注入层(LiF，0.5-1nm)和阴极(Al，100nm)，形成完整的器件。
优选地，所述溶液加工法为喷墨打印法或旋涂法。
根据本发明的又一方面，还提供了一种显示装置，包括根据本发明的有机电致发光器件。
根据本发明的显示装置例如可以是手机显示屏、电脑显示屏、液晶电视显示屏等。
为开发可用于喷墨打印等溶液加工技术的OLED材料，本发明利用共聚的方法，将小分子与助溶的侧链连接在一起形成聚合物，从而具有良好的溶解性和浸润性，更有利于溶液加工成膜。
根据本发明的聚合物具有热激活延迟荧光(TADF)特性，可以利用传统荧光分子跃迁禁阻的三线态激子来发光，以提高器件效率。其根本原因在于该聚合物由于HOMO和LUMO分别排布在不同的单元上，实现了完全分离，因此具有较小的ΔEST，满足三线态能量向单线态逆向窜越(RISC)，从而提高了辐射发光效率。
由于TADF材料本身具备双极性特性，其作为发光层必将大大改善两种载流子的注入和传输，从而降低器件电压。同时，由于器件发光层不含贵重金属，利用溶液加工方式又避免了材料浪费，可大大降低成本。
附图说明
图1为聚合物M1的合成路线图。
图2为聚合物M1的HOMO、LUMO能级分布图；其中，图2中的(a)为聚合物M1的HOMO能级分布图，图2中的(b)为聚合物M1的LUMO能级分布图。
图3为聚合物M1在甲苯溶液中的紫外吸收光谱图。
图4为聚合物M1在甲苯溶液中的荧光发射光谱图。
图5为器件N1(掺杂)和对照C1的J-V-B和效率曲线图以及CIE坐标图；其中，图5中的(a)是器件N1(掺杂)和对照C1的电流效率和外量子效率图，图5中的(b)是器件N1(掺杂)发光的CIE坐标图。
图6为根据本发明的有机电致发光器件的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式仅为对本发明的说明，而不构成对本发明内容的限制，下面将结合具体的实施方式对本发明进行进一步说明和描述。
根据本发明的一方面，提供了一种聚合物，所述聚合物包含由式(I)表示的重复单元，
Figure BDA0001436123020000081
其中，R1选自卤素、-CF3、-NO2、-CN、苯基、联苯基、萘基、芴基、三嗪基、三氮唑基、四氮唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、二苯并噻吩砜基、二苯并噻吩基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、取代苯基、取代联苯基、取代萘基、取代蒽基、取代菲基、取代环戊并菲基、取代芴基、取代螺芴基、取代芘基、取代三亚苯基、取代荧蒽基、取代茚并芴基、取代苯并芴基、取代茚并蒽基、取代二苯并芴基、取代萘并蒽基、取代苯并蒽基、取代三嗪基、取代三氮唑基、取代苯并咪唑基、取代咔唑基、取代吡啶基、取代嘧啶基、取代喹啉基、取代异喹啉基、取代苯并噻唑基、取代苯并噁唑基、取代二苯并噻吩基、取代二苯并噻吩砜基、取代二苯并呋喃基、取代酚噁嗪基、取代吩噻嗪基中的任意一种或其组合；
其中，所述取代苯基、取代联苯基、取代萘基、取代蒽基、取代菲基、取代环戊并菲基、取代芴基、取代螺芴基、取代芘基、取代三亚苯基、取代荧蒽基、取代茚并芴基、取代苯并芴基、取代茚并蒽基、取代二苯并芴基、取代萘并蒽基、取代苯并蒽基、取代三嗪基、取代三氮唑基、取代苯并咪唑基、取代咔唑基、取代吡啶基、取代嘧啶基、取代喹啉基、取代异喹啉基、取代苯并噻唑基、取代苯并噁唑基、取代二苯并噻吩基、取代二苯并噻吩砜基、取代二苯并呋喃基、取代酚噁嗪基、取代吩噻嗪基中，其取代基均必须为吸电子基团，优选自：卤素、-CF3、-NO2、-CN中的一种以上；
R2选自C1～C20的直链或支链的烷基、C1～C20的直链或支链的烷氧基中的任意一种；优选地，选自C1～C15的直链或支链的烷基、C1～C15的直链或支链的烷氧基中的任意一种；更优选地，选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、-CH2CH2CH2CH2C(CH3)3、-CH2CH2CH(CH2CH2CH2CH2CH3)2、正辛基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、-CH2O CH2CH2CH2CH2CH2CH3。
本发明的技术方案中，“取代基均可以选自”是指，例如，取代吡啶基的取代基可以是卤素、-CF3、-NO2、-CN等，取代喹啉基的取代基同样可以是卤素、-CF3、-NO2、-CN等，取代苯基的取代基也可以是卤素、-CF3、-NO2、-CN等。
以上所涉及的取代均既可以是单取代，也可以是二取代或多取代。当为二取代或多取代时，各取代基可以完全相同、完全不同，也可以部分相同。
在本发明的技术方案中，官能团(苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基、环戊并菲基、芴基、螺芴基、芘基、三亚苯基、荧蒽基、茚并芴基、苯并芴基、茚并蒽基、二苯并芴基、萘并蒽基、苯并蒽基、三嗪基、三氮唑基、苯并咪唑基、咔唑基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基中、苯并噻唑基、苯并噁唑基、二苯并噻吩基、二苯并噻吩砜基、二苯并呋喃基、酚噁嗪基、吩噻嗪基)可以以任意位置与母核相连，同时官能团上的取代基也可以以任意位置与该官能团的任意位置相连，只要根据该连接方式得到的聚合物可以制备得到。
在本发明的技术方案中，“R1选自…中的任意一种或其组合”是指R1可以例如选自苯基、选自取代联苯基、选自萘基、选自取代芴基、选自三嗪基、选自三氮唑基等，也可以例如选自苯基和三嗪基的组合(例如聚合物M1)、选自苯基和三氮唑基的组合等。
根据本发明的一个实施方式，根据本发明的聚合物的聚合度(n)可根据需要进行调整，例如n可以选自大于等于5的整数，例如选自8～20。
优选地，R1选自：
Figure BDA0001436123020000101
和-CN中的任意一种，其中，a、b、c各自独立地选自1～5的整数。
优选地，根据本发明的聚合物包含的由式(I)表示的重复单元选自
Figure BDA0001436123020000111
Figure BDA0001436123020000112
中的任意一种。
优选地，根据本发明的聚合物包含的由式(I)表示的重复单元选自
Figure BDA0001436123020000113
Figure BDA0001436123020000121
Figure BDA0001436123020000122
中的任意一种。
进一步优选地，根据本发明的聚合物包含的由式(I)表示的重复单元选自
Figure BDA0001436123020000123
根据本发明的另一方面，提供了如上所述聚合物的制备方法，包括以下步骤：
式(III)所示化合物与式(IV)所示化合物经Suzuki聚合反应得到所述聚合物，
Figure BDA0001436123020000131
其中，X选自卤素中的任意一种，优选为溴；Y选自硼酸基或硼酸酯基。
需要说明的是，本发明的式(III)和式(IV)中，相同的字母表示完全相同的取代基，即式(III)中的两个X表示两个彼此相同的取代基，式(IV)中的两个Y表示两个彼此相同的取代基。
根据本发明的聚合物的制备方法从最简单的原料出发，经Suzuki反应、乌尔曼反应、溴代反应和Suzuki聚合得到产物，路线简洁环保，成本低廉。
为了更加详细地说明本发明的聚合物，下面将列举具体聚合物的合成方法对本发明进行进一步的描述。
聚合物M1的合成
聚合物M1的合成路线图如图1所示。
(1)
Figure BDA0001436123020000132
取2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(3g，11.2mmol)、4-溴苯硼酸(3.4g，16.8mmol)、四三苯基磷钯(0.6g，0.6mmol)和80ml四氢呋喃置于150ml双颈烧瓶中，氮气氛围搅拌30min；接着逐滴滴加K2CO3水溶液(11.1g碳酸钾溶解于40ml蒸馏水中)，80℃反应过夜。反应结束，二氯甲烷和水萃取，取有机相，旋转蒸发取出有机溶剂得到粗产品。正己烷为流动相，进行柱色谱分离得到白色粉末3.0g，产率69％。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.55-7.62(m,6H),7.71(d,2H,J＝8.8Hz),8.65(d,2H,J＝10.8Hz),8.75-8.77ppm(m,4H).TOF-EI-MS(m/z):calculated for C21H14BrN3:387.0371found:387.0371(M+).
(2)
Figure BDA0001436123020000141
称取2-(4-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(2g,5.28mmol)、9-9-二甲基-9,10-二氢吖啶(1g,4.8mmol)、醋酸钯(53mg,0.248mmol)、K2CO3(2g,14.4mmol)和甲苯50ml于100ml双颈烧瓶中，氩气氛围搅拌，然后滴加0.05M叔丁基膦19ml，加热回流反应2天。反应结束，减压蒸馏甲苯，二氯甲烷(30mL×3)萃取，减压蒸馏除去溶剂，粗产品以石油醚与氯仿(4:1)为流动相进行柱色谱分离，得白色固体2.3g，产率92％.mp 234℃(DSC)1H NMR(CDCl3,400MHz)δ(ppm)9.05(d,J＝8.0Hz,2H),8.84(d,J＝8.0Hz,4H),7.59-7.68(m,8H),7.53(d,J＝8.0Hz,2H),6.98-7.06(m,4H),6.43(d,J＝8.0Hz,2H),1.73(s,6H).13CNMR(CDCl3,100MHz)δ(ppm)172.08,171.31,145.59,140.87,136.34,136.32,132.95,131.87,131.76,130.51,129.29,128.97,126.73,125.63,121.13,114.47,36.32,31.58.HRMS(ESI,m/z)calcd for C36H28N4,516.2314；found 513.2378.元素分析calcd.for C 36H28N4:C83.69,H 5.46,N 10.84；found C 83.43,H 5.64,N 10.82.
(3)式(III)化合物的合成
Figure BDA0001436123020000142
取干燥四氢呋喃(50ml)和10-(4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)-9,9’-二甲基-9,10-吖啶(0.774g,1.5mmol)，置于100ml双颈烧瓶中，冰水浴，慢慢加入N-溴丁二酰亚胺(0.53g,3.0mmol)，室温搅拌反应20h。反应结束，将反应物倒入水中，乙酸乙酯萃取，收集有机相，去离子水清洗，无水硫酸镁干燥，过滤，减压蒸馏去除溶剂，粗产品氯仿/甲醇重结晶，得到固体2,7-二溴-10-(4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2基)苯基)-9,9’-二甲基-9,10-吖啶，0.91g，产率91％。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ(ppm)8.36(d,4H),8.01(d,2H),7.50(m,6H),7.3-7.37(m,6H),7.06(d,2H),1.69(s,6H).HRMS(ESI,m/z)calcd forC36H26N4Br2,674.4400；found 674.0524.元素分析calcd.for C36H28N4:C 64.11,H 3.89,Br 23.69,N 8.31.
(4)聚合物M1的合成
Figure BDA0001436123020000151
称取2,7-二溴10-(4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)-9,9’-二甲基-9,10-吖啶(0.774g,1.0mmol)、9-正辛基咔唑-3,6-双硼酸(0.367g,1mmol)、干燥甲苯50ml、K2CO3溶液(2M,7ml)、Aliquant336(0.1ml)和四(三苯基膦)钯(0.07g，0.06mmol)于100ml双颈烧瓶中，85℃反应72h，然后加入9-甲基-9H-咔唑-3-基苯硼酸(0.023g,0.1mmol)，继续反应24h。反应结束，倒入水中，二氯甲烷萃取，合并有机相，水洗三次，无水硫酸镁干燥，过滤后取出有机溶剂，粗产品用氯仿和甲醇进行重沉淀，真空干燥，得到固体0.63g,产率80％，该聚合物进一步用凝胶渗透色谱纯化。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ(ppm)8.36(d,4H),8.17(s,1H),8.01(d,2H),7.99(d,1H),7.89(s,1H),7.76(d,2H),7.50(m,6H),7.45(m,2H),7.37(d,3H),7.19-7.17(m,2H),7.14(d,2H),4.16(m,2H),1.74(dd,2H),1.69(s,6H),1.26-1.29(m,10H),0.88(m,3H).
聚合物M2～M6(相应的重复单元依次为P2～P6)按照与聚合物M1类似的方法进行合成。
根据本发明的另一方面，提供了一种有机发光显示装置，包括有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括：
有机功能层，所述有机功能层包括一层或多层有机膜层，且至少一层所述有机膜层为发光层；
所述发光层包含发光材料，且所述发光材料包含如上所述的聚合物。
所述有机电致发光器件还包括：
基底；
设置于所述基底上的第一电极；
设置于所述有机功能层上的第二电极；
所述有机功能层设置于第一电极上。
优选地，所述发光材料为热激活延迟荧光材料。
优选地，所述发光材料作为所述发光层的主体材料或客体材料。当所述发光材料作为发光层的主体材料时，所述客体材料选自BczVBi、香豆素-6、DCJTB等；当所述发光材料作为发光层的客体材料时，所述主体材料选自聚乙烯基咔唑(PVK)、聚芴(PFO)。
根据本发明的有机功能层还包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层。
根据本发明的有机电致发光器件的结构如图6所示，其中，基底1为玻璃或其他适合材质(如塑料)；第一电极2为ITO或IGZO等透明电极；有机功能层3包括一层或多层有机膜层；第二电极4为金属阴极。其中，第一电极2和第二电极4可互换，即第一电极2为金属阴极，第二电极4为ITO或IGZO等透明电极。
优选地，所述有机电致发光器件采用溶液加工法制备得到。
制备掺杂器件的具体步骤包括：将ITO玻璃依次使用丙酮、碱性洗液、超纯水、异丙醇各超声清洗两次，每次15分钟，然后用臭氧清洗机处理15分钟。向玻璃基底上旋转涂布40nm厚的PEDOT：PSS溶液，放置于真空烘箱120℃下45分钟烘干。分别配制主体发光材料和客体发光材料的邻二氯苯溶液(浓度为12mg/mL)，用移液枪移取50μL(5％)的客体材料溶液加入到主体材料溶液中，磁力搅拌均匀后涂布发光层，厚度为40nm。将基片转移到真空腔室进行热蒸发镀膜，制备电子传输层(TmPyPb，50nm)、电子注入层(LiF，0.5-1nm)和阴极(Al，100nm)，形成完整的器件。
优选地，所述溶液加工法为喷墨打印法或旋涂法。
根据本发明的显示装置例如可以是手机显示屏、电脑显示屏、液晶电视显示屏等。
由此可见，根据本发明的聚合物、发光材料、有机电致发光器件和显示装置的可选因素较多，根据本发明的权利要求可以组合出不同的实施例。本发明的实施例仅作为对本发明的具体描述，并不作为对本发明的限制。下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述。
实施例1
运用密度泛函理论(DFT)，针对聚合物M1，利用Gaussian 09程序包在B3LYP/6-31G(d)计算水平下，优化并计算得到了分子前线轨道的分布情况；同时基于含时密度泛函理论(TDDFT)，借助爱因斯坦自发辐射公式推算了聚合物M1的荧光寿命。
利用紫外-可见分光光度计得到了M1分子在甲苯溶剂中的紫外吸收光谱图(图3)、荧光发射光谱图(图4)。
由图3的紫外吸收光谱可以看出，220nm左右为苯环的π-π*轨道跃迁；350nm左右有大共轭体系的吸收，可能是来自供体-受体单元(D-A单元)之间的分子内电荷转移。
由图4的荧光发射光谱可以看出，M1分子为典型的蓝绿光发射，其发射主峰为491nm，且半高宽仅有55nm，谱形较窄，堪比传统的荧光材料。得益于大的stokes位移，其荧光发射光谱和紫外吸收光谱之间毫无重叠，避免了自吸收带来的能量损失。
图2示出了聚合物M1的轨道排布情况，其中，图2中的(a)为聚合物M1的HOMO能级分布图，图2中的(b)为聚合物M1的LUMO能级分布图。从图2中可以明显看出，M1分子的HOMO和LUMO分别排布在不同的单元上，实现了完全的分离，这有助于减小隙间能差△EST，从而提高逆隙间窜越能力。
实施例1的相关数据如表1所示。由表1可以看出，聚合物的ΔEST仅为0.06ev，实现了较小的单线态和三线态能级差；同时，聚合物的荧光寿命在微秒量级，具有明显的延迟荧光效应。(表1中，S1表示单线态能级，T1表示三线态能级，△EST表示单线态和三线态能级差，τ表示荧光寿命，Mw表示重均分子量，Mn表示数均分子量，PDI表示聚合物分散性指数，为重均分子量与数均分子量的比值。)
表1
Figure BDA0001436123020000181
由表2和图5可以看出，以经典聚合物材料PVK为主体，以M1为发光客体/掺杂剂的掺杂型器件取得了6.62％的最大外量子效率。同采用经典蓝光发光材料BCzVBi作为荧光掺杂剂的参比器件C1相比，N1(掺杂)器件的EQE(max)(％)提高约139％。这主要得益于M1自身的TADF特性，可以利用传统荧光分子(如BCzVBi)跃迁禁阻的三线态激子来发光，从而提高了器件效率。同时，两个器件在CIE表现上不相伯仲，均为较为纯正的蓝光发射。(表2中，Vturn-on表示启动电压，EL(max)/EL(10mA/cm 2 )表示最大电流效率/电流密度为10mA/cm 2时的电流效率，hp(max)表示最大功率效率，EQE(max)表示最大外量子效率，CIE(x,y)表示色坐标。)
表2
Figure BDA0001436123020000191
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种聚合物，其特征在于，包含如下任意一种重复单元，
Figure FDA0002772101690000011
其中，R2选自
Figure FDA0002772101690000012
C1～C20的直链或支链的烷氧基中的任意一种，*表示与咔唑环的连接位置。
2.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，R2选自C1～C15的直链或支链的烷氧基。
3.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，所述聚合物的重复单元选自
Figure FDA0002772101690000013
Figure FDA0002772101690000021
Figure FDA0002772101690000022
中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，所述聚合物的重复单元选自
Figure FDA0002772101690000023
5.一种如权利要求1至4任一项所述聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
式(III)所示化合物与式(IV)所示化合物经聚合反应得到所述聚合物，
Figure FDA0002772101690000031
其中，X选自卤素中的任意一种，Y选自硼酸基或硼酸酯基；
R1选自
Figure FDA0002772101690000032
#表示与式(III)中N原子的连接位置；
R2选自
Figure FDA0002772101690000033
C1～C20的直链或支链的烷氧基中的任意一种，*表示与式(IV)中N原子的连接位置。
6.一种发光材料，其特征在于，所述发光材料包含如权利要求1至4任一项所述的聚合物。
7.根据权利要求6所述的发光材料，其特征在于，所述发光材料为热激活延迟荧光材料。
8.一种有机电致发光器件，其特征在于，包括：
基底；
设置于所述基底上的第一电极；
设置于第一电极上的有机功能层，所述有机功能层包括一层或多层有机膜层，且至少一层所述有机膜层为发光层；
设置于所述有机功能层上的第二电极；
所述发光层包含权利要求6或7所述的发光材料。
9.根据权利要求8所述的一种有机电致发光器件，其特征在于，所述发光材料作为所述发光层的主体材料或客体材料。
10.一种如权利要求8或9所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，采用溶液加工法制备得到所述有机电致发光器件。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述溶液加工法选自喷墨打印法或旋涂法。
12.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的有机电致发光器件。
CN201710964954.8A 2017-10-17 2017-10-17 一种聚合物、发光材料及器件、显示装置 Active CN107814916B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710964954.8A CN107814916B (zh) 2017-10-17 2017-10-17 一种聚合物、发光材料及器件、显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710964954.8A CN107814916B (zh) 2017-10-17 2017-10-17 一种聚合物、发光材料及器件、显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107814916A CN107814916A (zh) 2018-03-20
CN107814916B true CN107814916B (zh) 2020-12-29

Family

ID=61608323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710964954.8A Active CN107814916B (zh) 2017-10-17 2017-10-17 一种聚合物、发光材料及器件、显示装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107814916B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109180853B (zh) * 2018-07-19 2021-01-15 京东方科技集团股份有限公司 Tadf聚合物配体、量子点材料和其制备方法及应用
CN109293888B (zh) * 2018-08-14 2019-06-25 安徽科技学院 一种可溶液加工的延迟荧光高分子材料及其应用
CN109950058B (zh) * 2019-03-26 2021-04-13 辽宁大学 一种基于多孔有机聚合物结构的多孔碳材料及其制备方法和应用
CN111697145B (zh) * 2020-05-29 2021-11-19 华南理工大学 非掺杂溶液加工型树枝状热活化延迟荧光电致发光二极管

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105778058B (zh) * 2015-11-26 2018-06-01 中国科学院长春应用化学研究所 一种共轭聚合物及其制备方法
CN106866941B (zh) * 2017-02-28 2019-06-21 中国科学院长春应用化学研究所 一种侧链含三嗪基团的共轭聚合物及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN107814916A (zh) 2018-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111138298B (zh) 含氮化合物、电子元件和电子装置
KR102126602B1 (ko) 카바졸 유도체 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR101117938B1 (ko) 신규한 헤테로고리 유도체 및 이를 이용한 유기 발광 소자
CN109679072B (zh) 聚合物、显示面板以及显示装置
CN107814916B (zh) 一种聚合物、发光材料及器件、显示装置
CN111247651B (zh) 有机发光器件
KR20100119077A (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
CN107253950B (zh) 一种化合物及制备方法、一种有机发光显示装置
CN108530454B (zh) 一种稠合多环化合物及其制备方法和用途
KR102138404B1 (ko) 카바졸 유도체, 이를 이용한 유기 발광 소자 및 이의 제조방법
CN113631553A (zh) 新型化合物及利用其的有机发光器件
KR102064413B1 (ko) 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
KR102489570B1 (ko) 신규한 고분자 및 이를 이용한 유기 발광 소자
JP7427317B2 (ja) 新規な高分子およびこれを用いた有機発光素子
CN115322177A (zh) 一种芴衍生物及其应用
KR101405736B1 (ko) 신규한 안트라센 유도체 및 이를 이용한 유기전자소자
KR102153086B1 (ko) 신규한 고분자 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN111212829B (zh) 螺环化合物及包含其的有机发光装置
TW201936656A (zh) 聚合物、包含其的覆蓋組成物與使用其的有機發光裝置
KR20190048149A (ko) 공중합체, 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102630727B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
CN112218905B (zh) 聚合物、其作为空穴传输材料的用途以及包含其的有机电子器件
KR102630728B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR102639106B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR102070939B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant