[发明专利]含有芳基硼受体和空间电荷转移发光的荧光高分子化合物、制备方法及有机电致发光器件

说明书

本发明提供一种含有芳基硼受体和空间电荷转移发光的荧光高分子化合物，具有式(I)所示结构，本发明提供的高分子具有非共轭主链结构，其发光来源于电子给体到电子受体的空间电荷转移。电子给体和受体在空间上是分离的，因而有利于减小HOMO和LUMO重叠，实现较小的ΔE_ST，从而获得TADF效应；另一方面，由于相邻的电子给体和电子受体之间能够发生空间电子相互作用，因而具有较高的荧光量子效率。同时，本发明采用具有弱吸电子特性的芳基硼作为电子受体的构建单元，因而能够减弱电荷转移强度，因此还具有易于实现蓝光发射的优点。本发明还提供一种含有芳基硼受体和空间电荷转移发光的荧光高分子化合物的制备方法及有机电致发光器件。

技术领域

本发明属于有机发光材料领域，尤其涉及一种含有芳基硼受体的空间电荷转移荧光高分子化合物、其制备方法及有机电致发光器件。

背景技术

有机发光器件(OLEDs)通常是由阴极、阳极及阴极和阳极之间插入的有机物层构成，即器件的组成是由透明ITO阳极、空穴注入层(TIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EL)、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)和阴极形成，按需要可省略1～2有机层。其作用机理为两个电极之间形成电压，一边从阴极注入电子，另一边从阳极注入空穴，电子和空穴在发光层再结合形成激发态，激发态回到稳定的基态，器件发光。由于色彩丰富、快速响应以及可制备柔性器件等特点，有机电致发光器件被认为是最具有发展前景的下一代平板显示和固体照明技术。根据发光材料的种类不同，OLEDs可以分为有机小分子器件和有机高分子器件两大类。其中，有机高分子器件可以采用溶液加工(如旋涂和打印等)的方式制备低成本、大面积器件，因而在显示和照明领域具有广阔应用前景。

传统的高分子荧光材料一般为基于共轭主链的高分子，这类材料受到自旋量子统计规律的限制，在电致发光过程中仅能利用占全部激子数目25％的单线态激子，其余75％的三线态激子通过非辐射跃迁的方式失活，因此其器件内量子效率(IQE)的极限值为25％。为了提高激子利用率，需要实现对三线态激子的利用。例如，将磷光金属配合物引入到高分子发光材料的主链或侧链，利用重金属原子的旋轨耦合作用可以将三线态激子转化为光子，实现100％的内量子效率。但这一途径面临磷光金属配合物价格昂贵的问题。另一途径是发展具有热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence，TADF) 性质的高分子发光材料，利用热活化的反向系间窜越(RISC)过程将三线态激发态转移至单线态激发态发出荧光，从而实现对单线态和三线态激子的充分利用。具有TADF性质的高分子一般须满足两方面条件：较小的单线态-三线态能级差(ΔE_ST)和较高的荧光量子效率(PLQY)。一方面，较小的ΔE_ST (＜0.3eV)有利于发生热活化的反向系间窜越过程，从而有利于提高三线态激子的利用效率；另一方面，材料须具有较高的PLQY，从而促进单线态激子以光的形式衰减，提高器件效率。

目前，具有TADF性质的高分子荧光材料主要是采取共轭主链的结构，其发光原理是电子给体和电子受体之间的化学键电荷转移(Thought-bond charge transfer，TBCT)。其问题在于，由于难以精确控制聚合物TADF材料中供体和受体的电子云分布，因此难以兼顾实现较小的ΔE_ST和较高的PLQY。同时，共轭高分子主链的电子云离域程度较大，易于引起其发光光谱发射红移，不利于实现蓝光发光。因此，如何找到一种更为合适的高分子材料，解决上述材料设计与器件性能方面存在的缺陷，已成为领域内诸多具有前瞻性的研究人员亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有芳基硼受体和空间电荷转移发光的荧光高分子化合物、其制备方法及有机电致发光器件，本发明中的含有芳基硼受体的荧光高分子化合物同时具有较小的单线态-三线态能级差(ΔE_ST)和较高的荧光量子效率(PLQY)。

本发明提供一种含有芳基硼受体和空间电荷转移发光的荧光高分子化合物，具有式(I)所示结构，