[发明专利]新型环金属铂配合物双发射材料的合成及其应用

说明书

本发明公开了一类基于蓝色磷光单元和蓝色热活性延迟荧光(TADF)单元共筑的新型环金属铂配合物发光材料及其在溶液加工型有机电致发光器件中的应用。本发明以2,4‑二氟苯基吡啶铂配合物为蓝色磷光单元，以咔唑‑二苯基砜为TADF单元，通过共轭和氧原子非共轭两种方式连接环金属铂配合物和TADF单元，构筑新型环金属铂配合物发光材料。这类材料在溶液中呈现出TADF单元和环金属铂配合物双重发射峰。本发明将这类新型环金属铂配合物发光材料用作溶液加工型有机电致发光二极管的发光层材料，获得了最大外量子效率为17.7%的电致发光器件。

技术领域

本发明涉及一类新型环金属铂配合物发光材料，特别涉及一种以2,4-二氟苯基吡啶衍生物为主配体，乙酰丙酮为辅助配体的单分子双发射环金属铂配合物，及其作为溶液加工型有机电致发光二极管的发光层材料的应用，属于有机电致发光材料技术领域。

背景技术

有机电致发光二极管(OLEDs)具有厚度薄、功耗低、视角宽、显示亮度高、响应速度快、色彩鲜艳、可实现柔性显示等特点；并且OLEDs为主动发光，不需要背景光源。这些特点使得OLEDs成为新时代显示器背光源的主角。有机电致发光材料作为OLEDs的重要组成部分，在过去几十年中获得了飞速发展。其中基于重金属原子的磷光材料可增强轨道-自旋耦合作用，提高系间窜越效率，充分利用单线态和三线态激子发光，使其器件内量子效率高达100%。环金属铂配合物因具有平面结构、较强的分子间相互作用及多样化激发态，获得了科研工作者的青睐，被广泛应用于有机电致发光二极管中。目前，基于环金属铂配合物的电致发光材料被大量报道，其发射波长从蓝光到近红外都有覆盖。但是，已报道的环金属铂配合物大都仅呈现出单一发射峰或者环金属铂配合物的本征发射及其激基复合发射峰，很少有环金属配体的局域态发射及铂配合物本征发射的双重发射。

另一方面，热活性延迟荧光(TADF)材料因其最低激发单线态和最低激发三线态之间的能级差(ΔE_ST)足够小时，三线态激子受热后通过反系间窜越上转换至单线态，单线态激子再辐射跃迁回基态而发光。虽然TADF发光材料与磷光材料在机理上都能实现100%的内量子效率，但两者的发光机制截然相反。根据前期文献调研结果，我们发现很少有研究工作将磷光发射及TADF这两种发光机制单元有机结合起来，构筑新型发光材料。因此，本发明专利提出在环金属铂配合物中引入TADF骨架单元，利用TADF骨架单元的局域态发射及环金属铂配合物的本征发射构筑单分子双发射材料。基于以上目的，本发明以蓝色磷光(2Fppy)Pt(acac)单元和蓝光TADF单元CZ-DPS为骨架，通过共轭与非共轭连接构筑环金属配体，以乙酰丙酮为辅助配体，合成了两种新型环金属铂配合物发光材料，研究了它们的光物理性能。这两种环金属铂配合物分别在短波长和长波长区域呈现出TADF单元的局域态发射和环金属铂配合物的本征发射。以这两种新型环金属铂配合物为发光层掺杂剂，通过溶液加工制备电致发光器件，并获得了最大外量子效率为17.7%的黄绿光器件。

发明内容

针对基于环金属铂配合物的单分子双发射材料研究缺乏，本发明的目的是在于提供一种基于磷光材料单元和TADF材料单元共筑的单分子双发射环金属铂配合物发光材料。

本发明的另一个目的是在于提供这类单分子双发射环金属铂配合物发光材料作为溶液加工型有机电致发光二极管发光层材料的应用。

为了实现上述技术目的，本发明以蓝色磷光(2Fppy)Pt(acac)单元和蓝光TADF单元CZ-DPS为骨架，通过共轭与非共轭连接构筑环金属配体，以乙酰丙酮为辅助配体，合成了两种新型环金属铂配合物发光材料，其具有式1和式2结构：

式1 式2

其中，式1是通过共轭方式连接环金属铂配合物与TADF单元，式2通过氧原子非共轭连接环金属铂配合物与TADF单元。