[发明专利]一种具有空间电荷转移效应的非共轭荧光高分子化合物及其制备方法、有机电致发光器件

说明书

本发明提供了一种非共轭荧光高分子化合物，所述高分子化合物具有式(I)结构；D为电子给体，A为电子受体。本发明提供的是一类具有空间电荷转移效应的非共轭荧光高分子化合物，电子给体和电子受体之间没有共轭单元相连，电子给体和电子受体之间的电荷转移不是通过共价键发生，而是通过空间效应实现，由于基于空间电荷转移效应的高分子的发光波长较短，因而易于实现蓝光；同时，HOMO和LUMO能级的重叠程度很小，从而使得高分子具有较小的单线态‑三线态能量差，因此能充分利用三线态激子；此外，由于电子给体和电子受体的电子云可以发生空间相互作用，因而具有较高的荧光量子效率，进而获得高的器件效率。

技术领域

本发明涉及有机发光材料领域，涉及一种非共轭荧光高分子化合物及其制备方法、有机电致发光器件，尤其涉及一种具有空间电荷转移效应的非共轭荧光高分子化合物及其制备方法、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的，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电子注入，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、大面积制备设备，因而在显示和照明领域具有广阔应用前景。

传统的高分子发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(ΔEST)和较高的荧光量子效率(PLQY)。一方面，较小的ΔEST(＜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性质的高分子材料种类较少，而且通过分子内电荷转移的形式发光，发光波长较长，难以实现蓝光；同时，这类材料的电子给体和受体之间的电子云重叠程度较大，需要采用扭曲结构或垂直构象等方式实现HOMO和LUMO的分离进而获得较小的ΔEST，这就带来材料的辐射跃迁速率常数较小和荧光量子效率较低的问题，从而影响器件性能提升。

因此，如何找到一种更为合适的材料，解决材料设计与器件性能方面存在的上述缺陷，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

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种非共轭荧光高分子化合物，特别是一种具有空间电荷转移效应的非共轭荧光高分子化合物，该化合物基于空间电荷转移效应，易于实现蓝光；同时提高了三线态激子的利用效率，还具有较高的荧光量子效率，进而获得高的器件效率。

本发明提供了一种非共轭荧光高分子化合物，所述高分子化合物具有式(I)结构，