一种新型柔性环状热激活延迟荧光聚合物

本发明属于化合物，具体涉及一种新型柔性环状热激活延迟荧光聚合物。

背景技术：

1、有机发光二极管(oled)因其高效率、灵活多变的器件结构和多色发射而在显示和照明技术中占据重要地位。然而，受自旋的影响，传统荧光有机发光二极管的内部量子效率(iqe)仅为25％，而磷光有机发光二极管使用稀有贵金属(如ir和pt)才能达到100％的iqe。为了克服这些缺点，不含贵金属的热激活延迟荧光(tadf)有机发光二极管正在成为下一代oled。tadf有机发光二极管可能会用于显示和照明技术以及荧光显微镜和传感应用。

2、有机小分子tadf材料具有分子结构精确、纯度高(通过重结晶和真空升华实现)、化学修饰用途广泛和发光效率高等优点。然而小分子tadf薄膜通常采用热蒸镀法制备，由于分子容易结晶和聚集，会降低薄膜质量，进而降低oled的效率和长期稳定性。因此具有溶液处理发光层的oled因其简单的制造工艺和相对较低的成本，在大面积显示方面备受关注。聚合物和树枝状tadf材料适合通过低成本的溶液工艺(如旋涂、压铸或喷墨打印)形成薄膜。然而，制备聚合物和树枝状tadf材料仍具有挑战性，这也是一个不断扩展的研究领域。造成这种困难的原因有两个方面。首先，在含有大量原子的大分子中，很难同时实现较小的δest和抑制非辐射内部转换。其次，tadf产生的三重激子在聚合物中比在小分子中更容易被分子间和分子内的三重态-三重态湮灭。此外，迄今报道的tadf聚合物的一个共同特点是分子量低、多分散性高，这意味着它们并不是定义明确的材料。为了解决这些问题，人们在设计tadf聚合物时采用了许多策略。

3、生产tadf聚合物的一种简单方法是对已经具有tadf特性和优异(小分子)器件性能的单体单元进行官能化，然后进行聚合。利用这种策略，我们设计并合成了环状tadf分子，并将环状tadf作为悬垂单元进行侧链聚合。环状tadf已被证明可以实现高效的有机发光二极管，但其设计理念仍局限于刚性π-共轭结构，这可能会限制这种环状分子构型在构建未来多功能发光体方面的潜在优势。本发明以烷基链为连接剂的所构建的柔性环状tadf，通过详细的光物理分析表明柔性连接显著提高了的溶液可加工性，而不会牺牲辐射转变和高plqy。与此同时，由于链向的空间的嵌段使得tadf发光单元之间的相互作用得到了一定程度上的抑制，进而可以制备高效的柔性oled器件。

技术实现思路

1、本发明的目的在于设计出一种新型柔性环状热激活延迟荧光聚合物。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种新型柔性环状热激活延迟荧光聚合物，其特征在于：通过芴基与tadf分子成环后，再通过乙烯基自聚合或者共聚，形成一个侧链含有环状tadf的聚合物，其结构通式为：

4、

5、其中，n为聚合度，其聚合度为10-10000的整数，为不同的基团，包括三嗪、咔唑、苯胺、双酚芴及其衍生物，为烷基链。

6、进一步的，所述的独立结构为：

7、

8、其中n为大于1的整数；

9、所述的独立结构为：

10、

11、所述的的独立结构为：

12、

13、

14、一种新型柔性环状热激活延迟荧光聚合物的应用，其特征在于：化合物在环状热激活延迟荧光聚合物发光材料的应用。

15、一种电致发光器件，包括玻璃、附着在玻璃上的导电玻璃衬底层，与导电玻璃衬底层贴合的空穴注入层，与空穴注入层贴合的空穴传输层，与空穴传输层贴合的发光层，与发光层贴合的空穴阻挡层，与空穴阻挡层贴合的电子传输层，与电子传输层贴合的阴极层，其特征在于：所述发光层含有权利要求1所述的化合物。

16、进一步的，发光层由主体材料和作为客体的掺杂材料组成，发光层的客体材料为权利要求书1所述的化合物。

17、上述技术方案可以得到以下有益效果：

18、本发明通过亲核取代和乙烯基自聚合，整个合成过程非常简单，并且避免使用贵金属催化剂，降低了生产成本。由于75％的三重态激子可以通过反向系间窜越上转换至单重态，因此tadf器件可以在理论上实现100％的iqe。环状聚合物的热分解温度和玻璃化转变温度都较高，有利于器件的制备和日常的使用。本发明中的tadf材料为聚合物，分子量大且有大量的柔性烷基链，在常用的溶剂中具有良好的溶解性，可以通过湿法来制备可溶液加工型有机电致发光材料，有利于器件的大面积制备。

技术特征：

1.一种新型柔性环状热激活延迟荧光聚合物，其特征在于：通过芴基与tadf分子成环后，再通过乙烯基自聚合或者共聚，形成一个侧链含有环状tadf的聚合物，其结构通式为：

2.根据权利要求1所述的一种新型柔性环状热激活延迟荧光聚合物，其特征在于：所述的独立结构为：

3.一种新型柔性环状热激活延迟荧光聚合物的应用，其特征在于：化合物在环状热激活延迟荧光聚合物发光材料的应用。

4.一种电致发光器件，包括玻璃、附着在玻璃上的导电玻璃衬底层，与导电玻璃衬底层贴合的空穴注入层，与空穴注入层贴合的空穴传输层，与空穴传输层贴合的发光层，与发光层贴合的空穴阻挡层，与空穴阻挡层贴合的电子传输层，与电子传输层贴合的阴极层，其特征在于：所述发光层含有权利要求1所述的化合物。

5.根据权利要求4所述的一种电致发光器件，其特征在于：发光层由主体材料和作为客体的掺杂材料组成，发光层的客体材料为权利要求书1所述的化合物。

技术总结本发明公开了一种新型柔性环状热激活延迟荧光聚合物，这类材料含有环状TADF分子，使得其具有TADF特性，是一种合成工艺简单的新型聚合物TADF材料，可以用来构建溶液加工型有机发光二极管(OLED)；新型的柔性环状聚合物由于含有大量的柔性环状TADF分子，提高了聚合物的溶液可加工性的同时还不会牺牲辐射跃迁和高PLQY（荧光量子产率）；此外，得益于聚合物链向空间的封装，极大程度限制了分子间的相互作用进而抑制了ACQ效应。因此，含有环状TADF分子的聚合物具有很高的PLQY，同时基于环状TADF聚合物的电致发光器件有着很高的最大外量子效率。本发明在没有使用任何催化剂和贵金属的情况下实现了整个环状聚合物的合成，其在有机电致发光领域有着非常广阔的应用前景，有望在显示以及固态照明等领域有广泛的应用。技术研发人员：班鑫鑫,周涛,曹清鹏,张文浩,徐慧,裴明,生冬玲,钱蔚受保护的技术使用者：江苏海洋大学技术研发日：技术公布日：2024/8/27