[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

本发明属于有机光电材料技术领域，尤其涉及一类用作磷光材料的过渡金属配合物及其应用。基于本发明全新的材料设计理念，在这种体系中，我们将不再使用主配体和辅助配体的称呼，因为两类配体的选择和搭配对材料的性质都有很重要的影响。本发明采用两种功能配体，这两种配体的前线轨道都参与到发光态的电子结构中，所以它们都能对磷光材料的发光颜色和效率进行调整和提升；同时，材料的分子量不会很大，也有利于进一步的材料升华提纯和器件制备。

技术领域

本发明属于有机光电材料技术领域，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

液晶显示技术是目前最成熟的平板显示技术之一，它在笔记本电脑、手机等方面有着广泛而成熟的应用，但其存在反应速度慢、难以制备大面积器件、要求工作条件高、抗争性差、功耗较高等缺点，决定了它不能满足更高的要求。从发展角度看，有机电致发光(OLED)作为下一代平板显示技术之一，具有很强的竞争力和巨大的市场潜力，其具有主动发光、宽视角、驱动电压低、功耗小、响应速度快等优点，同时，由于采用有机材料，选择范围宽，发光颜色丰富，易于制备超薄型和柔性显示器件，并且可全固体化，对环境适应性强，发展前景广阔。

在OLED的研究中，有机材料的选择起着决定性的作用。OLED发光器件犹如三明治的结构，包括电极材料膜层，以及夹在不同电极膜层之间的有机功能材料，各种不同功能材料根据用途相互叠加在一起共同组成OLED发光器件。作为电流器件，对OLED发光器件的两端电极施加电压，并通过电场作用有机层功能材料膜层中的正负电荷，正负电荷进一步在发光层中复合，即产生OLED电致发光。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。

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。主配体和辅助配体的功能是有差异的，主配体通常由两个芳香或杂芳香环连接形成，对配合物的发光起到主要作用，从电子结构上讲，主配体的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)在发光态中有很大的贡献；辅助配体的作用一般是起到配位作用，调节配位场的强度、体系的带电性质、溶解度等，其HOMO和LUMO不直接参与到发光态的电子结构中。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。

磷光材料的发光性质，尤其是发光颜色和发光效率，主要通过修饰主配体来实现，但是这种修饰对于发光颜色调幅度有限，而且过多的修饰会导致材料的分子量太大，在进一步的纯化过程中，尤其是常用的真空升华方法，会导致材料的升华温度升高，升华提纯过程中材料会发生部分的分解，从而导致材料的纯度下降，这将对制备器件的效率和寿命起到致命性损害。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一类用作磷光材料的过渡金属配合物及其应用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一类用作磷光材料的过渡金属配合物，其结构式如下：

其中，M为过渡金属Ir、Pd或Pt；

M右侧配体为Ⅰ类配体，M左侧配体为Ⅱ类配体；