[发明专利]一类用作磷光材料的过渡金属配合物及其应用

说明书

本发明涉及一类用作磷光材料的过渡金属配合物及其应用，具有如式(1)所示的分子结构： 本发明的过渡金属配合物中含有一类新型辅助配体Ⅰ，该配体不仅有着与常用的乙酰丙酮一样的辅助配位作用，不同的是该二齿配体与金属结合形成四元环结构，同时配位的S和Se具有较大的极化性质，与金属中心的结合更稳定，该配体与主配体Ⅱ相搭配，使得该过渡金属配合物发射光的波长可以从天蓝光到红光进行调节，进而可调节其光电性能。

技术领域

本发明涉及一种过渡金属配合物及其应用，尤其涉及一类用作磷光材料的过渡金属配合物及其应用。

背景技术

有机电致发光器件(OLED)作为新一代的显示技术，克服了第一代CRT显示器体积大、笨重、功耗大的缺点，也克服了LCD显示器视角小、响应速度慢、低温下不可使用且自身不能发光的不足，其最大的突破在于材料的机械韧性、低温制程及夹层式器件结构，不仅可以获得比传导性结构LCD更好的视觉效果，还可以在任何轻薄基板上得到应用，具有非常诱人的应用前景，发展潜力巨大。

在OLED的研究中，有机材料的选择起着决定性的作用。三明治型OLED器件按照功能分类可分为空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层等，而发光层的材料叫做主体材料。

由于贵金属的自旋-轨道耦合效应，使得原本自旋禁阻的激发态三线态到基态单线态的辐射跃迁变为局部允许，基于金属配合物的PhOLED(phosphorescent OLED)能有效地利用单线态激子和三线态激子，理论上内量子效率可以达到100％，并且单线态激发态到三线态激发态的系间窜跃几率显著提高，促进PhOLED产生高效磷光发光。与荧光OLED相比，PhOLED的诸多优势使其备受关注，逐渐成为研究的热点。磷光材料作为发光层，经过材料化学修饰和器件结构优化，器件抗浓度淬灭能力增强，发光效率可稳步提升。

在众多的贵金属配合物包括稀土元素配合物中，较多使用的是锇、铱、铂、钯等元素。除了金属元素对金属配合物性能的影响较大外，金属配合物中的配体对其性能也具有较大的影响。Forrest和Thompson等基于环化金属配体和辅助配体合成了一系列的金属配合物。这些金属配合物的最低三重激发态由金属d轨道到配体π*轨道的三重激发态和配体轨道到π*轨道的三重激发态组成，采用不同环金属化配体可实现磷光光谱的红移。为了发出重组的磷光，要求辅助配体的三重激发态能级要高于环金属化配体和金属到配体的三重激发态能级。

要实现OLED全彩显示，合适的蓝色、绿色和红色磷光材料是关键。此外，OLED在照明和单色显示方面也有广阔的应用前景，制备各种颜色的高效磷光材料对于OLED器件性能和应用方面有着重要的作用。磷光材料的关键在于配体的选择和搭配，目前常用的磷光材料配体包含主配体和辅助配体。主配体与辅助配体形成的配位场强度对于金属配合物中心d-d轨道的分裂有着重要的影响。在强场体系下，金属中心的d-d分裂大，则金属中心的d-d跃迁的激发态能量很高。在OLED器件中，激子通过d-d态进行非辐射跃迁的速率就会减弱，这对提高磷光材料的发光效率有积极的作用。常用的辅助配体有乙酰丙酮及基于乙酰丙酮的衍生物2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸、2-吡啶甲酸等。丰富辅助配体的种类和选项，这对通过辅助配体与主配体搭配来调节磷光材料的发光颜色和效率，提供了更广阔的空间，也将对磷光材料的发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于，提供一类新的磷光材料及应用。该材料包含一类新的辅助配体，该配体与金属结合后形成四元环结构，不同于经典乙酰丙酮和2-吡啶甲酸等配体形成的五元环结构，进而为OLED器件提供了新种类的发光材料。

本发明的技术方案如下：

一类用作磷光材料的过渡金属配合物，具有如式(1)所示的分子结构：

式(1)中，M为过渡金属Ir、Pt或Pd中的任意一种；M右侧为辅助配体Ⅰ，M左侧为主配体Ⅱ，n和m均为大于等于1的整数；