[发明专利]一种红色热诱导延迟荧光聚合物及其制备和应用

说明书

本发明提供了一种红色热诱导延迟荧光聚合物，具有式(I)所示的结构，本发明提供的聚合物具有较小的第一激发单重态与第一激发三重态之间的能级差，使其具有热诱导延迟荧光发射；而且本发明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，进而使得得到的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，且能够抑制电致发光器件的效率滚降。此外，本发明提供的聚合物的制备方法简单，且得到的聚合物用于制作器件时可以使用旋涂和喷墨打印等简单的溶液加工方式，大大简化了电致发光器件的制作工艺。

技术领域

本发明涉及有机高分子发光材料领域，尤其涉及一种红色热诱导延迟荧光聚合物及其制备和应用。

背景技术

2012年，Adachi课题组报道了内量子效率可达100％的纯有机化合物荧光材料(Nature，2012，492，234-238)，该类材料的第一单重激发态和第一三重激发态之间的能级差较小(＜0.3eV)，三重态激子可以吸收周围环境中产生的热量，通过反系间窜越上转换为单重态激子，进而辐射跃迁产生热诱导延迟荧光(TADF)。该发光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其内量子效率最高可达100％。同时，由于该类材料为有机化合物，其结构更易于设计和修饰，且无需贵金属，在有机发光二极管(OLED)领域有广阔的应用前景。

经过几年的研究发展，热诱导延迟荧光小分子材料的发光范围已经覆盖整个可见光区(400-800nm)，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。这些小分子材料的发光主要集中在蓝光、绿光和黄光，橙光和红光材料很少，且发光效率较低、滚降严重。橙光和红光材料是实现全色和高显色指数(CRI)必须的发光材料，因此开发高效、低滚降的红色热诱导延迟荧光材料至关重要。

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。将热诱导延迟荧光染料分子通过共聚的方式插入到聚合物中，不仅能够实现湿法加工器件，而且可以通过调节染料在聚合物中含量以在非掺杂的情况下实现高效发光，从而避免器件蒸镀时的高成本、掺杂器件的相分离导致的光谱不稳定。近几年，科研工作者通过这种思路合成了一些聚合物基热诱导延迟荧光材料，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.Optical Mater.2016，4，597-607；Macromolecules，2016，49，5452-5460；Adv.Mater.2016，28，4019-4024)。这些聚合物虽然实现了高的器件外量子效率，但多是通过掺杂主体材料的方式获得。我们课题组致力于通过非掺杂的方式制作高效热诱导延迟荧光器件，并且已实现了绿光发射(Macromolecules2016，49，4373-4377；CN201710195746.6；CN201510846201.8；CN201710115395.3；CN201710115415.7)。尽管如此，这些聚合物基热诱导延迟荧光材料主要集中在蓝绿光、绿光、黄绿光和黄光，而红光聚合物基热诱导延迟荧光材料难以实现，主要原因在于纯有机材料在长波长区域的非辐射衰变速率很大(能隙规则)，并且随着能级差的减小呈指数增加，导致辐射速率指数速率快速降低，使得染料的光致发光效率很低。因此如何获得合成方法简单且具有高光致发光效率进而实现高效红光TADF发射的聚合物是目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种红色热诱导延迟荧光聚合物及其制备和应用，本发明提供的红色热诱导延迟荧光聚合物不仅制备方法简单，而且本发明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能抑制电致发光器件的效率滚降。

本发明提供了一种红色热诱导延迟荧光聚合物，具有式(I)所示的结构，

其中，Ar1为2，7-芴衍生物或2，7-咔唑衍生物；

Ar2为C6～C20的芳基；