[发明专利]具有蓝光或全彩圆偏振发光的有机长余辉聚合物及制备方法

说明书

本发明公开了一种具有蓝光或全彩圆偏振发光的有机长余辉聚合物及制备方法，属于有机发光材料领域，具体设计并制备了具有蓝光圆偏振发光有机长余辉聚合物，与目前手性长余辉材料相比：不含卤素，制备简单，并且薄膜状态下具有超长余辉发光，寿命可达3 s；同时余辉具有优异的发光不对称因子(gsubgt;lum/subgt;)，高达‑7.8×10supgt;‑3/supgt;。而且提出一个通过能量与手性协同传递构建全彩圆偏振有机长余辉材料策略，以该蓝光圆偏振有机长余辉聚合物作为主体材料和一些商业化的水溶性有机荧光材料作为客体材料，将它们按照一定比例进行物理共混，通过三线态能量和手性的双重传递，成功制备具有从蓝光到红光及白光的全彩CPRTP体系。

技术领域

本发明属于有机发光材料领域，具体涉及一种具有蓝光或全彩圆偏振发光的有机长余辉聚合物及制备方法。

背景技术

纯有机室温磷光(RTP)材料具有光发射寿命长、加工性能好、斯托克斯位移大等特点，近年来受到学术界的广泛关注。在RTP分子设计中，具有圆偏振发光(CPL)性质的功能型RTP分子及材料逐渐成为科学的前沿研究。目前，圆偏振有机室温磷光(CPRTP)材料作为新型的光功能材料，其具有显著的空间分辨性、光学敏感性、柔性、生物相容性等优点，在多重加密防伪、三维光学成像、手性传感等领域都有着广泛的应用前景，成为人们关注的焦点。然而，大部分所报道的有机圆偏振发光材料主要集中在高亮度和高效率的有机荧光材料和热活化延迟荧光材料，而具有1s以上超长寿命的CPRTP材料却鲜有报道。由于室温条件下有机光电材料的三线态激子易于被水氧猝灭及容易发生非辐射跃迁，所以制备超长寿命的高性能CPRTP材料仍然是一个艰巨的挑战。

全彩发光在多彩显示、多色生物成像、高密度加密存储等光电应用中尤为重要。目前，大多数学者认为手性有机长余辉的发光为分子的聚集态发光，而这会让材料的发光颜色变得红移，故现在所报道的大部分手性有机长余辉颜色为绿色和黄色。对于手性有机长余辉发光颜色的调控，一般是通过调节分子的堆积状态形成不同的聚集态或通过不同颜色发光基团的修饰来实现。然而，这些方法的实验重复性较差且对发光颜色的调节不够精确，使得制备具有全彩发光的手性有机长余辉材料仍然是一项重大的挑战。

发明内容

本发明提出一个通过能量与手性协同传递构建全彩圆偏振有机长余辉材料策略，合适的手性传递距离和稳定的分子构型是实现该策略的重要因素。通过合理的分子设计，首次合成了手性丙烯酸2-((2-(9H-咔唑基-9-基)丙酰基)氧基)乙酯(R/S-VCOOCz)，随后与丙烯酰胺进行自由基共聚得到具有CPL性质的蓝光有机长余辉聚合物S-PAMCOOCz和R-PAMCOOCz。并以该聚合物作为主体材料和一些商业化的水溶性有机荧光材料作为客体材料，然后将他们按照一定比例进行物理共混，通过三线态能量和手性的双重传递，应用Flank工艺成功制备具有从蓝光到红光及白光的全彩CPRTP体系。该体系聚合物的余辉寿命可达3s以及手性不对称因子| g_lum|可达7.8×10^-3。

技术方案：

全彩手性有机长余辉材料体系中涉及的具有蓝光圆偏振发光的有机长余辉聚合物，其结构如式(I)、式(II)所示：

(I)；

(II)；

其中，x=1，y=100；

该体系所涉及的有机荧光染料荧光素钠、罗丹明123、磺基罗丹明，其结构分别如式(III)、式(Ⅳ)、式(Ⅴ)所示：

(III)；

(Ⅳ)；

(Ⅴ)。

本发明的另一个目的，是获得具有蓝光圆偏振发光的有机长余辉聚合物的制备方法，包括如下步骤：