[发明专利]蝶烯哒嗪类四齿铂配合物磷光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种蝶烯哒嗪类四齿铂配合物磷光材料及其制备方法和应用，通过氧原子桥联的基于蝶烯修饰的哒嗪类四齿铂配合物，其结构通式由式(Ⅰ)表示。本发明的四齿磷光铂配合物通过在配体上引入包裹铂核的刚性非共轭的立体蝶烯结构，有效抑制了由于分子间堆积导致的浓度淬灭效应，最大程度上的提高了铂配合物磷光材料的发光效率和色纯度。制备方法和所获得的基于蝶烯修饰的哒嗪类四齿铂配合物有着高的内外量子产率、发光亮度和稳定性。本发明的电致发光器件，其发光层是基于该蝶烯修饰的哒嗪类四齿铂配合物，采用特定条件的旋涂制膜方法制得，成本低，操作简单，化学性质稳定，发光亮度和效率高，有助于实现高效的电致发光器件。

技术领域

本发明涉及电致发光技术领域，具体来说是涉及一种蝶烯哒嗪类四齿铂配合物磷光材料及其制备方法和应用，尤其是涉及一类基于具有大空间立体结构的蝶烯修饰的哒嗪类四齿铂配合物磷光材料及其有机电致发光器件。

背景技术

在过去二十年中，有机发光二极管(OLED)在下一代照明和显示技术领域发展迅速，因此在学术界和工业界引起了极大的关注。由于具有自发光，色域大，对比度高，视角大等优点，利用高效磷光OLED的显示器是手机显示器行业出货量第二大的显示器，仅次于液晶显示器。然而，OLED的稳定性有限，特别是蓝光OLED的开发仍然是一个挑战，这限制了它们在消费电子产品中的广泛应用。为了满足在照明，移动显示器等大范围市场的要求，磷光发光体需要更加稳定和有效，并且期望可以改善其色纯度和质量。

近年来，过渡金属配合物作为磷光发光材料在有机发光二极管(OLED)领域引起了广泛关注。与非金属复合物相比，过渡重金属配合物具有一些独特的优点，如高磷光效率，可修饰配体和控制发光颜色，这些优点使其成为磷光发光材料的研究热点。目前，已开发出多种具有Ir(III)和Pt(II)原子的配合物。与八面体Ir(III)配合物相比，方形平面Pt(II)配合物作为用于OLED应用的磷光体发光体值得高度重视。首先，由于是方形平面结构，配体可设计为双齿，三齿和四齿，这些变化会显著影响Pt(II)配合物的光物理性质，尤其是刚性四齿配体引起了大量关注，因为刚性结构可以抑制金属离子周围的振动和旋转，减少非辐射衰减，具有良好的稳定性；其次，在可见区域内，它们的发光颜色可以通过辅助配体改变；另外，自旋耦合(SOC)效应可以引发高磷光量子效率。在此前的研究中，红色和绿色发光体已经成功研制出来。因此，研究蓝光发射光谱和提高光致发光效率是当前研究的重点。

基于哒嗪的发光材料易于合成和进行化学修饰，具有高的电子亲和势、发光效率以及优良的电化学和光学性质，因而被应用于OLED、OPV、OFET和化学生物传感器(sensor)等电子器件领域。哒嗪具有较强的酸性，因而易于发生质子化，哒嗪环上的N容易与金属反应形成金属配合物。高度缺π电子的哒嗪，因强的吸电子特性常被引入含有推拉电子体系的π共轭有机化合物中。芳基哒嗪类C^N＝N型环金属配体与常用的含C^N＝CH型主配体的铂配合物比较，没有氢原子的位阻，易于配位，配位的氮原子与铱原子之间键距缩短了，因而键能增大。具有这种结构的化合物易合成且热稳定性好，应用于电致发光器件中，可以延长器件的使用寿命。基于以上观点，用这样的双氮杂环作为配体，可能合成性能更好的电致磷光材料。三蝶烯(Triptycene)是由三个苯环通过桥头碳原子之间相互铰链而成的五环化合物，具有独特的结构特点和丰富的反应性能，在材料化学、超分子化学以及有机催化等很多领域引起了人们越来越多的关注。在这种独特的刚性结构中，三个芳环通过饱和碳原子相连，彼此没有形成共轭，三个芳环能形成巨大的立体位阻空间。在本发明专利中我们以蒽为原料合成一种立体的类似蝶烯结构的对称的四齿铂(II)配合物，将具有空间立体位阻的蝶烯引入到基于哒嗪的铂(II)配合物之中，不仅对配位反应和配合物的发光没有影响，而且能够增大配合物的空间位阻，降低激发时的非辐射跃迁，从而抑制电子的π-π堆积，最终能够提高效率。通过本发明制作的电致发光器件，其发光层采用特定条件的旋涂制膜方法制得，具有成本低，操作简单，化学性质稳定、效率高等优点。

发明内容