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离子型环金属铱配合物液晶发光材料及其在非掺杂单发光层偏振电致红光器件中的应用制造技术

技术编号:15113797 阅读:240 留言:0更新日期:2017-04-09 04:21
本发明专利技术公开了一种离子型环金属铱配合物液晶发光材料及其应用。这种环金属铱配合物液晶发光材料是由苯基吡啶为阴离子配体,以联吡啶衍生物为N N配体。通过以环金属铱配合物为发光内核,以联苯基衍生物为液晶基元构筑非平面结构的金属液晶发光材料。以这种环金属铱配合物作为发光层,通过摩擦取向的方法,获得偏振比为4的非掺杂单发光层偏振电致红光器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一类离子型环金属铱配合物液晶发光材料及其应用,特别涉及离子型环金属铱配合物液晶发光材料在非掺杂单发光层偏振OLEDs中的应用,属于偏振电致发光材料及应用领域。
技术介绍
21世纪是显示技术迅猛发展的时代。自1987年C.W.Tang等人首次报道以八羟基喹啉铝(Alq3)为发光层的小分子薄膜双层结构有机发光二极管(OLEDs)以来,OLEDs以主动发光、高亮度、超轻超薄、无视角限制、可用于柔性显示和大屏显示等优点,被认为是下一代显示技术和普通照明光源的发展方向。然而,液晶显示器(LCDs)作为当今信息显示市场的主流产品,其目前还存在几个主要问题:(1)器件中的液晶材料本身不发光,导致LCDs为被动发光;(2)背光源发出的光需通过起偏器,导致光能量损失了至少50%,光源利用率很低;(3)背光源发射的高能短波蓝光(444nm)和PWM(脉冲宽度调制)控制调光产生的“频闪”,对人眼有一定的伤害。为了进一步获得超薄、绿色环保、高效率的LCDs,研究开发新型LCDs背光源具有非常重要的理论和现实意义。基于OLEDs在显示领域和固体光源中的优势,将OLEDs技术应用于LCDs,开发线偏振发光的有机发光二极管(偏振OLEDs)的背光源将会为液晶显示器发展提供新的途径。一方面,偏振OLEDs可同时代替LCDs的传统背光源与起偏器,减少其重量与制造成本,提高LCDs的效率;另一方面,偏振OLEDs的色域较广,色彩柔和,对眼睛的伤害少。因此,偏振OLEDs的优势弥补了LCDs传统背光源的不足,发展偏振OLEDs对于提升LCDs品质具有重要的科学意义。液晶发光材料作为偏振OLEDs的重要组成部分,对获得高效率的偏振OLEDs起着举足轻重的作用。然而,对如何构筑既具有液晶性能又具有高效发光性能的液晶发光材料研究少,缺乏对分子结构与液晶和发光性能关系的研究;已报道的液晶发光材料大都在高浓度或固体薄膜中存在发光淬灭现象;偏振OLEDs的效率较低,其中基于磷光材料的偏振OLEDs的偏振率低于10。因此,开发新型的液晶发光材料,研究材料的液晶与发光性能,获得高效的偏振OLEDs迫在眉睫。近几年,金属铂配合物由于具有高效发光、较好的平面结构及分子间较强的Pt-Pt作用等优点,被广泛应用于单色光和白光OLEDs中。因此,基于金属铂配合物的发光材料成为金属液晶的研究热点。目前,有关于单核和双核环金属铂配合物液晶发光材料的报道,系统地研究了环金属铂配合物的分子结构与液晶和发光性能的关系;通过加热退火制备有序排列的发光薄膜,获得了偏振比为10.7的偏振荧光光谱(Wang,Y.;Liu,Y.;Luo,J.;Qi,H.;Li,X.;Ni,M.;Liu,M.;Zhu,M.;Zhu,W.;Cao,Y.DaltonTransactions,2011,40,5046-5051;Shi,J.;Wang,Y.;Xiao,M.;Zhong,P.;Liu,Y.;Tan,H.;Zhu,M.;Zhu,W.Tetrahedron,2015,71,463-469;Wang,Y.;Chen,Q.;Li,Y.;Liu,Y.;Tan,H.;Yu,J.Zhu,M.;Zhu,W.;Cao,Y.JournalofPhysicalChemistryC,2012,116,5908-5914)。然而,铂配合物的平面结构虽然有利于形成液晶,但也很容易导致分子聚集,使材料在高浓度和固体薄膜中发生浓度淬灭,降低发光效率。
技术实现思路
针对现有的环金属铂配合物液晶发光材料存在浓度淬灭,发光效率不高缺陷,本专利技术的目的是在于提供一种以苯基吡啶为阴离子配体,联吡啶衍生物为NN配体的离子型环金属铱配合物液晶发光材料;这种材料由铱配合物构成发光内核,以联苯基衍生物为液晶基元共同构筑发光效率较高的非平面结构环金属铱配合物液晶发光材料;这种具有八面体结构的环金属铱配合物液晶发光材料有利于抑制材料的发光淬灭现象,提高材料的发光效率。本专利技术的另一个目的是在于提供所述的环金属铱配合物液晶发光材料的应用,将其作为发光层材料,可以制备偏振比为4的非掺杂单发光层电致红光器件。为了实现上述技术目的,本专利技术提供了一种离子型环金属铱配合物液晶发光材料,具有式1结构:其中,R为具有联苯结构的液晶基元。优选的方案,离子型环金属铱配合物液晶发光材料中R为本专利技术还提供了所述的离子型环金属铱配合物液晶发光材料的应用,将离子型环金属铱配合物液晶发光材料应用于制备非掺杂单发光层偏振电致红光器件的发光层。优选的方案,发光层通过摩擦取向工艺制备得到。优选的方案,非掺杂单发光层偏振电致红光器件偏振比为4。本专利技术的非掺杂单发光层电致红光器件结构为:ITO/PEDOT:PSS/PVK(摩擦)/Ir1或Ir2/Ca/Al(deviceI)或ITO/PEDOT:PSS/PVK/Ir1或Ir2(摩擦)/B3YMPM/Ca/Al。空穴传输层为聚乙烯咔唑(PVK)涂层;电子传输层为B3YMPM;发光层为本专利技术的环金属铱配合物液晶发光材料;阴极层由金属钙和铝构成。相对现有技术,本专利技术的有益效果在于:1、本专利技术的技术方案首次提出一种以环金属铱配合物为发光内核,以联苯基衍生物为液晶基元的构筑方式构成的环金属铱配合物液晶偏振发光材料。2、本专利技术提出的环金属铱配合物液晶发光材料与现有技术报道的环金属铂配合物液晶发光材料相比,主要的优点在于:铱的非平面八面体结构能有效抑制液晶材料在高浓度和固体薄膜中的发光淬灭,有利于这种铱配合物在高浓度和固体薄膜中获得高效发光,使得这种环金属铱配合物显示聚集态发光性能。3、本专利技术提出的环金属铱配合物的聚集态发光性能使其能够制备非掺杂单发光层电致发光器件的发光层,并获得了偏振比为4的偏振电致红光器件,对于促进环金属铱配合物在液晶发光材料中的应用,推动偏振OLEDs在背光源中的发展,具有重要的理论研究意义和实际应用价值。附图说明【图1】为本专利技术实施例1制得的Ir1和Ir2在二氯甲烷溶液中的紫外-可见吸收光谱图;【图2】为本专利技术实施例1制得的Ir1和Ir2在二氯甲烷溶液中的光致发光光谱图;【图3】为本专利技术实施例1制得的Ir1在THF/H2O混合溶液中不同水含量的PL光谱图(上);不同水含量的溶液在紫外灯下的发光图,从左至右分别为0%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%和固体态(下);【图4】为本专利技术实施例1制得的Ir1(a)和Ir2(b)的差示扫描量热法(DSC)曲线;...
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【技术保护点】
离子型环金属铱配合物液晶发光材料,其特征在于:具有式1结构:其中,R为具有联苯结构的液晶基元。

【技术特征摘要】
1.离子型环金属铱配合物液晶发光材料,其特征在于:具有式1结构:
其中,
R为具有联苯结构的液晶基元。
2.根据权利要求1所述的离子型环金属铱配合物液晶发光材料,其特征在于:R为
3.权利要求1或2所述的离子型环金属铱配合物液晶发光材料的应用,其特征在于:作
为发光材料应用于制备非掺...

【专利技术属性】
技术研发人员:王亚飞
申请(专利权)人:湘潭大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

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