[发明专利]一种具有D-σ-A结构的有机聚合物发光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种基于电子给体‑σ‑电子受体主题设计合成的有机聚合物发光材料及其制备方法和应用，聚合物具有式Ⅰ结构。在这种如式Ⅰ所示新的聚合物模型中，电子给体和电子受体通过一空间足够、打断共轭的σ连接，即氧原子或硫原子，交替相连。与电子给体和受体通过共价键直接键连在一起的参比聚合物相比，该有机聚合物光致发光衰减曲线具有明显的延迟组分，可归属为延迟荧光和/或磷光。此外，将其应用于聚合物发光二极管，显现出来优于参比聚合物的，较佳的器件性能。

技术领域

本发明属于有机光电材料技术领域，尤其涉及一种具有D-σ-A结构的有机聚合物发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

自1990年J.H.Burroughes等(Nature,1990,347,539-541)首次报道利用聚对苯乙炔成功地制备电致发光器件以来，有机聚合物发光材料在短短十几年中发展十分迅速。有机聚合物发光材料具有以下优点：(1)玻璃化转变温度、热分解温度高，即热性能优异；(2)具有弱的分子间相互作用和良好的溶解性，可用于旋涂、喷墨打印、丝网印刷等制造工艺相对简单、器件成本相对较低的加工方式。(3)易于实现大面积柔性显示器件。有机聚合物发光材料与小分子材料相比，使有机电致发光器件的制备更具灵活性。因此，越来越多的研究工作者致力于开发新型聚合物发光材料，以期应用于制备高性能聚合物发光二极管。基于电子给体-σ-电子受体(donor-σ-acceptor,D-σ-A)主题设计合成高性能有机发光材料，首见于2017年，Adachi等人，发展了一系列具有D-σ-A结构的有机小分子发光材料，更有趣的是，相对较短的激子寿命(400ns)在分子1和2中实现(Angew.Chem.Int.Ed.,2017,56,16536-16540)。随后，张晓红等人成功地将一电子给体和受体部分通过一σ连接键连的化合物用于制造效率高的非掺杂有机发光二极管(Angew.Chem.Int.Ed.,2018,57,9480-9484)。最近，段炼等人，发展了一具有D-σ-A结构的小分子，其特点是分子内/间电荷转移协同作用，既可作为发光材料，也可作为主体材料应用于有机发光二极管(ACSAppl.Mater.Interfaces 2019,11,7192-7198)。值得注意的是，上述研究成果均基于小分子框架，D-σ-A结构在大分子水平的应用潜力仍有待发掘。而基于D-σ-A主题设计合成的有机聚合物发光材料，将为先进有机聚合物发光材料提供一种新的设计策略。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于D-σ-A主题设计合成的有机聚合物发光材料及其制备方法和应用，该有机聚合物与基于D-A结构的参比聚合物相比，光致发光衰减曲线具有明显的延迟组分，可归属为延迟荧光和/或磷光，将其应用于聚合物发光二极管，显现出来优于参比的，较佳的发光性能。

本发明提供了一种有机聚合物发光材料，具有式Ⅰ结构：

所述为具有给电子能力的片段；

所述J为氧原子或硫原子；

所述为具有吸电子能力的片段；

n＝1～200。

优选地，所述选自式(Ⅱ-1-1)、(Ⅱ-2-1)、(Ⅱ-2-2)、(Ⅱ-2-3)、(Ⅱ-3-1)、(Ⅱ-3-2)、(Ⅱ-3-3)、(Ⅱ-3-4)、(Ⅱ-3-5)、(Ⅱ-3-6)、(Ⅱ-4-1)、(Ⅱ-4-2)、(Ⅱ-4-3)、(Ⅱ-4-4)、(Ⅱ-4-5)和(Ⅱ-4-6)中的一种或多种；

其中，*/*′表示化学键连接位置；

所述X选自CH、C或N；所述Y选自C、Si、N、O或S；

所述Z选自无、C、Si、N、O或S；

环①选自六元环、五元环或不成环；

所述U选自C、Si、N、O或S；