[发明专利]超支化白光共轭聚合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于光电材料应用技术领域，涉及一种具有超支化结构的共轭聚合物，具体地涉及一种基于红色磷光Ir(Ш)配合物核心的超支化白光共轭聚合物及其应用，所述聚合物由红光和蓝光两种发光单元通过共轭化学键连接构成，可以获得高质量的白光电致发光光谱。

背景技术

白光聚合物有机电致发光器件具有节能、响应速度快、颜色稳定、环境适应性强、质量轻、厚度薄、制备工艺简单等特点，在照明与显示方面显示了巨大的潜力，引起了人们的广泛关注，成为下一代照明的主力军。

白光有机电致发光材料作为单一发光层实现白光电致发射，主要是依靠不同发光基团的引入，利用不同基团间不完全的能量传递得到白光有机电致发光器件。9,9-二辛基芴具有易修饰，能隙宽，发光效率高等优点，在蓝光材料中具有重要的地位，是实现聚合物白光发射的首选材料。而Ir(Ш)配合物磷光有机电致发光材料由于重金属Ir元素的引入，可以同时捕获单线态和三线态激子，理论上可以实现内量子效率达到100％。在此基础上，将磷光发色团引入到聚合物材料中，将大幅提高白光聚合物材料的效率。在这一研究领域，将不同的磷光基团以侧链或直链的连接方式嵌入聚合物主链，已经取得了不错的成绩。但是，以侧链的连接方式使得合成工艺复杂，而直链型的结构又使得浓度聚集和三线态(T-T)淬灭现象严重，导致电致发光器件中电流滚降明显，对于器件的应用极为不利。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种超支化白光共轭聚合物，本发明的共轭聚合物采用超支化结构，将红色磷光基团以共轭化学键的方式接入蓝色荧光材料主链中，以实现单线态和三线态的双重发射。

本发明的目的之二在于提供一种上述超支化白光共轭聚合物的制备方法。

本发明的目的之三在于提供上述超支化白光共轭聚合物的应用。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明所述的超支化白光共轭聚合物是以红色磷光Ir(Ш)配合物为核心，蓝色荧光材料为骨架，具有以下式(I)表示的结构式：

上述结构式中，M代表红色磷光Ir(Ш)配合物，F和C分别代表不同的蓝色荧光材料，E代表封端基团，x和y分别代表不同蓝色荧光材料的单体个数，且其中x＝x₁+x₂+x₃为正整数，y＝y₁+y₂+y₃为自然数。红色磷光Ir(Ш)配合物M在超支化聚合物中的含量范围为0.05～0.5mol％(比如可以是0.07mol％、0.08mol％、0.10mol％、0.12mol％、0.15mol％、0.20mol％、0.25mol％、0.28mol％、0.30mol％、0.35mol％、0.40mol％、0.45mol％、0.48mol％)。该超支化白光聚合物的Mw(重均分子量)范围为10K～150K，Mn(数均分子量)的范围为7K～30K，分子量分布指数范围为大于0小于等于6。该超支化聚合物具有三条支化链，玻璃化温度的取值范围为120℃～200℃。

在上述超支化白光共轭聚合物中，优选地，所述红色磷光Ir(Ш)配合物M在超支化聚合物中的含量范围为0.05-0.2mol％。

在上述超支化白光共轭聚合物中，优选地，所述蓝色荧光材料C在超支化聚合物中的含量小于50mol％。蓝色荧光材料C是基于咔唑的基团的衍生物，咔唑基团具有良好的蓝色发光性能，并且具有较高的三线态能级，一般可作为主体材料制备高性能的有机电致发光器件。咔唑衍生物的引入，不仅可以作为蓝色荧光单元引入，还可以打断聚合物的长程共轭性，从而提高聚合物体系的三线态能级，使得能量传递效率大大提高。同时，咔唑类衍生物的引入会提高超支化聚合物的玻璃化转变温度，对于制备高性能的有机电致发光器件奠定了基础。

具体地，所述蓝色荧光材料F是下述结构通式(Ⅱ)表示的芴衍生物单体：

其中，R₁，R₂各自独立的为C_1～16烷基；n＝2～6；R₁，R₂相同或不同。

所述蓝色荧光材料C是下述结构通式(Ⅲ)表示的咔唑衍生物：

其中，R₃为C_2～16烷基；n＝2～6；

本发明所述超支化白光共轭聚合物中，所述红色磷光Ir(Ш)配合物M可以是具有如下结构式的配合物中的任意一种：