[发明专利]一种荧光磷光杂化有机电致白光聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光材料，具体涉及一种基于三维结构的可以发白光的荧光磷光杂化有机电致发光聚合物，以及该有机电致发光材料的制备方法。

背景技术

基于有机小分子/聚合物的有机电致白光器件(WOLED/WPLED)克服了无机半导体材料和有机小分子材料的缺点，具有低能耗、高效率、宽视角、色彩丰富、快速响应、绿色环保以及可制备柔性屏等诸多优异特性，使得聚合物发光材料及器件的研究非常活跃，被业界公认为是21世纪最具潜质和最具发展前景的下一代固态照明技术。

相对有机小分子发光器件制备过程中苛刻的真空蒸镀条件而言，聚合物电致发光器件具有可湿法加工(如旋涂、丝网印刷、喷墨打印等工艺)、大面积制备、在柔性衬底上制备可弯曲柔性器件的特点，随着印刷技术的成熟，其在生产制作方面的优越性可以得到充分的利用，因此在大面积照明领域，WPLED有着无与伦比的优势。

随着白光OLED技术的发展，为了达到提高器件性能的目的，器件层数逐渐增加，这不仅不利于白光OLED的性能进一步改善，而且也不利于制作工艺的简化和生产成本的降低。解决这个问题就要以减少白光OLED的器件层数为出发点。为实现这个目标，就要合成出能够应用于单发光层结构的OLED白光聚合物发光材料，从而有效减少器件层数，提高器件的发光效率。

从发光性质上讲，白光器件可分为有机电致荧光器件、有机电致磷光器件及基于荧光和磷光杂化的有机电致发光器件。有机电致荧光器件是研究较多的一类器件，其工艺也最成熟且有部分产品已工业化，但发光效率低；有机电致磷光器件由于具有非常高的效率而备受关注，但是磷光器件也有几个缺陷，如当电流密度增大时，三线态-三线态激子间的湮灭严重，使器件的效率迅速降低，且由于蓝色磷光染料稳定性不好，制备白光器件时，影响整个器件的色度稳定性。荧光和磷光杂化有机电致发光聚合物材料的白光器件，使单线态激子和三线态激子的形成有独立的渠道，且激子间的能量转移几乎都是通过共振的形式完成的，因而在维持内量子效率的同时增加了功率效率。

三维结构的分子表现出较大的空间位阻，不利于分子间近距离的π-π堆积，在克服材料的聚集方面将具有更大的优势。因此，支化结构的功能分子用作发光材料时，将有助于更好地克服共轭刚性分子由于自聚集而引起的自淬灭行为，提高其光发射性能。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种基于三维结构的荧光磷光杂化有机电致白光聚合物，以及该白光聚合物的制备方法。

本发明的荧光磷光杂化有机电致白光聚合物是由螺双芴核心基团部分、二[1-苯基异喹啉-C₂,N]铱(III)(乙酰丙酮)（简写为Ir(piq)₂acac）红光基团部分以及连接在Ir(piq)₂acac红光基团部分与螺双芴核心基团部分之间的9,9-二辛基芴部分结合得到的聚合物，具有下述结构通式：

且所述聚合物中，螺双芴核心基团部分的摩尔百分比a为10%，Ir(piq)₂acac红光基团部分的摩尔百分比x的取值范围为0.02～0.05%，9,9-二辛基芴部分的摩尔百分比(m1＋m2＋m3＋m4)为余量。

本发明荧光磷光杂化有机电致白光聚合物的制备方法如下：

将反应物2,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-二基)-9,9-二辛基芴、2,7-二溴-9,9-二辛基芴、螺[3.3]庚烷-2,6-双-(2’,2”,7’,7”-四溴螺芴)按照55∶35∶10的摩尔比混合，加入占反应物总摩尔数0.02～0.05%的二[1-苯基异喹啉-C₂,N]铱(III)(乙酰丙酮)(Ir(piq)₂acac)、以及催化剂四(三苯基磷)合钯和相转移催化剂甲基三辛基氯化铵，再加入溶剂甲苯和碳酸钠溶液，在60～120℃氮气保护下回流搅拌反应12～48h，得到含有本发明荧光磷光杂化有机电致白光聚合物的反应溶液。

上述制备方法中，所述催化剂四(三苯基磷)合钯的加入量为反应物总摩尔数的0.1～5%。

上述制备方法中，所述相转移催化剂甲基三辛基氯化铵的加入量为反应物总摩尔数的0.1～5%。

优选地，是按照每克反应物10～100mL甲苯的比例加入溶剂甲苯，以及甲苯体积30～100%的2mol/L碳酸钠溶液。

其中，优选以40cm³/min的速度向反应体系中通入氮气。