[发明专利]手性d-f跃迁稀土配合物及其作为电致发光材料的应用

说明书

一种电致发光材料，包括配合物(R/S)‑RN₈‑EuI₂，其具有如下所示的结构：配合物EuX₂‑N₄，其具有如下所示的结构：配合物EuX₂‑cycloN₄，其具有如下所示的结构：其中，X为负一价离子，如F、Cl、Br、I、OCN、SCN、CN、CF₃SO₃、BF₄或PF₆，R各自独立地选自H、C₁‑C₁₈的烷基、卤素取代的烷基、卤素原子、芳基、卤素取代芳基、烷基取代芳基、O、N、S杂芳基、含O、N、S配位点的烷基，M为Eu(II)，Ce(III)，Yb(II)，Sm(II)等具有d‑f跃迁发光的金属离子，“*”处至少有一个手性位点。

技术领域

本发明属于电致发光材料领域。具体涉及一种手性d-f跃迁稀土配合物及其作为电致发光材料的应用。

背景技术

作为一种自然现象，偏振光在自然界中广泛存在。其中，光的圆偏振形态操纵技术在3D显示、光学传感、自旋电子器件、光通信、信息存储等领域具有广泛的应用前景。

目前，圆偏振发光材料大多通过手性原料的合成获得。其发光偏振强度用g因子来衡量，绝对值越大，偏振光强度越大，理论上限为2。通过增加手性基团的数量、设计空间堆叠方式、缩短手性基团和发光中心的距离、改变发光材料形态等均可以在一定程度上提高手性发光材料的g因子。

目前有机发光二极管(OLED)研究常用的发光材料有荧光材料、磷光材料、热激活延迟荧光材料(TADF)、稀土f-f跃迁发光材料等。通过给发光分子引入手性，可以获得不同强度的圆偏振发光。目前文献中常见的圆偏振光OLED(CP-OLED)发光材料可分为手性热激活延迟荧光(TADF)材料最大外量子效率EQE_max＝32.6％，对应g＝2.0×10^-3；g_max＝6.0×10^-2，对应外量子效率EQE＝3.5％)、手性共轭聚合物(g_max＝-0.8，对应EQE未报道)、手性磷光过渡金属配合物(EQE_max＝23.2％，对应g＝-3.0×10^-4；g_max＝-0.38，对应EQE未报道)、手性f-f跃迁发光的镧系(III)稀土配合物(EQE_max＝0.05％，对应g＝-0.88；EQE＝5.0×10^-3，对应g_max＝-1.0)等。可以看出，目前的CP-OLED发光材料普遍存在高效率和高旋光性难以兼得的问题。

发明内容

与这些材料相比，d-f跃迁发光材料兼具激子利用率高、激发态寿命短和发光易调节等综合优势，有望制备高效而稳定的OLED。截至目前，d-f跃迁发光Eu(II)配合物OLED的EQE_max可达17.7％，最大亮度可达25470cd m^-2；Ce(III)配合物EQE_max可达20.8％，最大亮度可达31160cd m^-2。

本发明的发明人希望利用d-f跃迁发光材料高效率的优势，探究手性发光与d-f跃迁发光材料结合的可能性，以期望打破手性发光材料高效率和高g因子难以兼得的难题。目前，对于d-f跃迁稀土配合物CP-OLED的研究还是空白。发明人借助已有的高g因子手性发光材料的经验，选取了具有优秀电致发光性质的N₈-EuI₂作为模板，通过向N₈骨架中引入尽可能多、距离发光中心Eu(II)尽可能近的手性原子，以期在保证高效率的基础上得到高g因子的电致发光材料。