[发明专利]含寡聚醚侧链的三苯胺类聚合物及其在溶液法制备有机光电器件中的应用

说明书

本发明公开了含寡聚醚侧链的三苯胺类聚合物及其在溶液法制备有机光电器件中的应用。本发明聚合物结构简单、易于合成，以三苯胺通过桥连反应得到的平面三苯胺单元为主链，有利于提高空穴迁移率，使聚合物具有较高的空穴传输能力，是很好的空穴注入/传输/产生材料；聚合物的HOMO/LUMO能级可调，三苯胺与不同的Ar单元聚合可得到不同能级的聚合物材料，且聚合物的寡聚醚侧链使得聚合物在含氧环烷烃的中等极性溶剂中有良好的溶解性，而在强极性溶剂中的溶解性很差，使聚合物在多层溶液加工器件中有更多的溶剂正交选择。本发明含寡聚醚侧链的三苯胺类聚合物应用于溶液法制备有机光电器件。

技术领域

本发明涉及有机光电材料领域，具体涉及含寡聚醚侧链的三苯胺类聚合物及其在溶液法制备有机光电器件中的应用。

背景技术

有机/聚合物发光二极管(O/PLED)是一类以有机小分子和聚合物材料为基础的发光二极管。具有质轻、主动发光、视角广、低成本、低能耗、易制作柔性和大尺寸面板等优势，在有机平板显示和白光照明领域中有着广阔的应用前景。有机太阳能电池材料是一类新型的可持续再生的低成本绿色能源材料，且易制备大面积柔性电池，有着巨大的应用潜力。有机场效应晶体管是以有机半导体材料作为有源层的晶体管器件，以其低成本、柔性可弯曲以及可制备大面积器件的特点而受到广泛关注。因此，在有机光电领域吸引了世界上众多的研究机构和科研团队的关注和投入，而开发新型高效稳定的材料更是有机光电领域中备受关注的焦点。

空穴传输性能占主导的P型材料是有机光电领域中重要的一类材料，广泛应用于空穴注入、空穴传输、空穴产生及活性层中以提高器件的效率和稳定性。作为最重要的P型材料之一，三苯胺在有机光电领域得到了广泛的研究与应用。如N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1’-联苯-4,4’-二胺(NPB)、1,1-双[4-[N,N-二(对甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)、2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-MeOTAD)和聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺](Poly-TPD)等广泛使用的空穴传输材料。传统的三苯胺类P型材料大多是蒸镀加工，蒸镀型材料存在易结晶，材料损失大，能耗高等缺点。少数溶液加工型三苯胺类P型材料也只是用甲苯、氯苯等弱极性溶剂型加工，这与活性层存在溶剂侵蚀的问题。

解决不同有机层溶剂侵蚀，实现正交加工是溶液法制备有机光电器件的热点问题之一。曹镛课题组报道的侧链含氨基芴类聚合物可溶于甲醇(含微量乙酸)，作为PLED器件的阴极界面修饰层得到的器件性能与Ba/Al作为电子注入的器件性能相当[Chem.Mater.,2004,16；708-716.]；侧链含磺酸钠基团的三苯胺类聚合物可溶于甲醇，DMF和DMSO等强极性，不溶于甲苯、二甲苯等弱极性溶剂，用于正装PLED器件的空穴注入或传输层，可提高器件效率[J.Mater.Chem.,2006,16,2387-2394；CN200610033514.2]。Mark C.Lonergan报道了侧链含磺酸钠和三甘醇单甲醚(TEG)芴类聚合物，可溶于甲醇、或DMF或水等强极性溶剂中[Macromolecules 2013,46,4361-4369]。Klaus Müllen报道了侧链含聚乙二醇的芴类聚合物，可溶解在甲醇中进行旋涂加工，作为电子传输层，将蓝光PLED效率提高了2倍以上[Adv.Funct.Mater.2013,23,4897–4905]。Sumitomo Chemical Company,Limited的KenSakakibara报道了一系列侧链含聚乙烯醇和羧酸盐的三芳胺类化合物，这些化合物可以溶于强极性溶剂，可应用于有机光电器件[US2014/02311717]。大邱庆北科学技术院和艾尼股份公司报道了一些含聚醚侧链的用于染料敏化太阳能电池有机染料[CN103811185A；CN104781249A]。杨楚罗和Lai Yee-Hing课题组报道了基于桥连型平面三苯胺小分子空穴传输材料[Chem.Mater.2011,23,771–777；J.Mater.Chem.,2012,22,15397-15404]。