一种铂配合物蓝光材料以及有机发光器件制造技术

本申请提供了一种蓝光发光材料，所述蓝光发光材料是一种铂四齿配合物，其具有式I所述的化学结构，其中含有吡啶并咪唑型卡宾结构。本发明专利技术的蓝光发光材料在OLED发光器件和设备中用作掺杂材料，发出的蓝光波长在450‑490nm之间。本发明专利技术通过将吡啶并咪唑型卡宾引入铂配合物的配体，提供了一种新的光电材料设计路线。由于卡宾结构具有合适的三重态能量并且碳铂键相较于氮铂键更稳定。因此，整个蓝光光谱可以变得更窄，这将促进蓝光发光材料的开发并改善发光器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种铂配合物蓝光材料以及有机发光器件
本专利技术涉及电子显示和照明
，具体地涉及一种用作蓝色发光材料或辅助发光材料的多齿配位的铂配合物，以及包括该铂配合物的有机发光器件。
技术介绍
能够吸收和/或发光的化合物可适用于各种光学和光电器件，包括但不限于诸如太阳能、光敏这样的光吸收器件、有机发光二极管(OLED)、光发射器件或既有光吸收又有光发射能力的器件以及用于生物标记的相关应用。为了发现用于光学和电致发光器件的有机和有机金属材料，已专门作过很多研究。一般而言，这一领域研究目的是实现可应用的有机磷光发光材料。在显示和照明领域应用需要多项目标，最主要的包括提高材料和器件的稳定性、光谱特征和发光效率。可应用于发光和照明器件的光电材料(红色和绿色磷光有机金属材料用作磷光体，蓝色的为有机荧光材料)的研究取得了显著的进步，并且已经在有机发光二极管(OLED)照明和先进显示器的应用中取得成功，但目前在应用上尤其是大尺寸显示设备的应用上还存在发光寿命短、发热大和实际效率并不高的缺点。这些缺点可以从LG上市的OLED电视上窥见一斑，尤其是长时间固定播放电视后出现的台标烧蚀(burnin)现象还无有效的途径解决。从应用角度看，要解决这些问题，需要大幅度提高材料和器件的稳定性，因此对材料的设计提出更高的要求。对于效果好的小尺寸OLED显示屏(主要应用于手机显示)的应用方面，目前还是采用蓝光荧光发光材料，理论效率低且与其它材料不是一个体系，增加加工难度和成本。因此，最重要的可以提高整体性能的问题是解决蓝光磷光发光材料及实现稳定的发光器件的问题。文献：SinheuiKim,HyeJinBae,SanghoPark,WookKim,JoonghyukKim,JongSooKim,YongsikJung,SoohwanSul,Soo-GhangIhn,ChanghoNoh,SunghanKimandYoungminYou“Degradationofblue-phosphorescentorganiclight-emittingdevicesinvolvesexciton-inducedgenerationofpolaronpairwithinemittinglayers,”Nat.Commun.2018vol.9,no.1,p.1211优良的蓝光发光材料尤其稀少，尤其是同时具有稳定结构和合适的发光光谱的高效率磷光蓝光材料分子。与红色及绿色磷光体的最低三重激发态能量相比，蓝色磷光体的最低三重激发态能量很高，这意味着蓝色器件的主体材料的最低三重激发态能量甚至会更高。因此，能达到蓝光发光区间的设计的有机结构单元是有限的，相应地要调控合适的蓝光光谱更为困难，更重要的是需要能够适合在器件发光过程中能表现出优秀性能。这些都需要一些在结构方面非常深层的特殊的设计。蓝光的范围为400-500nm之间(也有说范围在400-495nm或者400-490nm)，但是一般认为400-450nm的短波长蓝光(高能量蓝光)为对于眼睛伤害最大，可以产生数码视觉疲劳和影响睡眠，最终导致近视、白内障以及黄斑病变的眼睛病理危害和人体节律危害。设计发光区间在450-500nm之间的蓝光光源并应用到相关的电子产品，可以从根源上解决如今电子设备中的高能量蓝光对人体伤害问题。蓝光发光材料在OLED器件和设备中作为掺杂材料，分子作为零维点参与受激辐射发光，是所有OLED器件结构中对稳定性要求最高的材料。文献WookSongandJunYeobLee“DegradationMechanismandLifetimeImprovementStrategyforBluePhosphorescentOrganicLight-EmittingDiodes”Adv.OpticalMater.2017综述了目前稳定性较好的铱的配合物蓝光材料，但是所有发光材料中都没能把光至发光的光谱大部分控制在450-490nm范围之内，仍然存在发光颜色纯度不能达到要求或者有一大部分发光部分在450-490你们之外，需要被滤除造成制程复杂和能量浪费。在发光颜色纯度方面，四齿配体配位的铂的配合物具有可以调控光谱电子振动能级的优势，从而达到窄化光谱和提高色纯度的目的。具体理论解释可以参考文献CongYou,FangXia,YueZhao,YinZhang,YongjianSheng,YipeiWu,Xiao-ChunHang,FeiChen,HuiliMa,KangShen,ZhengyiSun,TakahiroUeba,SatoshiKera,CongZhang,HonghaiZhang,Zhi-KuanChen,WeiHuangProbingTripletExcitedStatesandManagingBlueLightEmissionofNeutralTetradentatePlatinum(II)Complexes2018JournalofPhysicalChemistryLetter；具体理论应用的实例可以参考在申请公开专利杭晓春、夏芳、盛永健、秦天石、黄维CN201810115217.52018芳基取代的四齿配体配位的铂配化合物及其合成方法和应用。在金属配合物的稳定性方面，含有类似官能团的铂的四齿配体配位的化合物在特定的结构下要比二齿配体配位的铱配合物稳定，这符合螯合度越高越稳定的常规机理。具体解释可以是含有苯基咪唑配体的铱的配合物Ir(pmi)3不稳定，常温放置在空气中就会逐步分解。文献：TissaSajoto,PeterI.Djurovich,ArnoldTamayo,MuhammedYousufuddin,RobertBauandMarkE.ThompsonIr(pmi)3BlueandNear-UVPhosphorescencefromIridiumComplexeswithCyclometalatedPyrazolylorN-HeterocyclicCarbeneLigandsInorganicChemistry2005,44,7992-8003同样含有苯基咪唑结构(pmi)NHC配位的铂的四齿配体配合物PtON7能稳定纯在，并且在可以通过高温升华提纯制备高纯化合物。并且相关的器件具有非常高的外量子效率(EQE)和蓝光发光光谱。文献：Xiao-ChunHang,TylerFleetham,EricTurner,JasonBrooksandJianLiHighlyEfficientBlue-EmittingCyclometalatedPlatinum(II)ComplexesbyJudiciousMolecularDesignAngew.Chem.Int.Ed.2013,52,6753–6756这说明，特殊结构设计的铂的四齿配体配合物比起铱的配合物具有更好的稳定性，更适合作为光电器件中的蓝光掺杂材料。在NHC配位的蓝光材料中，Ir(pmi)3不稳定。扩大NHC环的芳香性体系可以提高稳定性，如2-苯基苯并咪唑(pmb)为配体铱配合物Ir(pmb)3稳定性较好，分子本身具有一定稳定性，不会在较短时间内分解变化。TissaSajoto,PeterI.Djurovich,Arnold本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铂配合物，其特征在于，所述铂配合物具有式(I)所示的化学结构：

【技术特征摘要】
1.一种铂配合物，其特征在于，所述铂配合物具有式(I)所示的化学结构：其中，Ra、Rb、Rc、Rd和Rf各自独立地为单取代、双取代、三取代或四取代，并且Ra、Rb、Rc、Rd和Rf各自独立选自(1)氢原子及其同位素原子，以及其他任何单原子取代基；或(2)烷基、芳基取代的烷基、氟取代的烷基、芳基、烷基取代的芳基、芳基取代的芳基、环烷基、环烯基、杂芳基、烯基、炔基、氨基、羟基、巯基、硝基、氰基、异氰基、亚硫酰基、磺酰基、羧基、肼基、单烃基氨基、二烃基氨基、单芳基氨基、二芳基氨基、烷氧基、芳氧基、卤代烷基、酯基、烷氧基羰基、酰胺基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、烷硫基，脲基、磷酰胺基、甲硅烷基、聚合物基团，或含有同位素原子的这些取代基；Re选自烷基、芳基取代的烷基、氟取代的烷基、芳基、烷基取代的芳基、芳基取代的芳基、环烷基中的一种。2.根据权利要求1所述的铂配合物，其特征在于，Ra、Rb、Rc、Rd和Rf各自独立地选自氘、氚、氟、氯、溴或碘原子。3.根据权利要求1所述的铂配合物，其特征在于，Ra、Rb、Rc、Rd、Re和Rf各自独立地选自甲基、苯甲基、二苯基甲基、三苯基甲基；乙基、2-苯基乙基、2,2-苯基乙基、2,2,2-三氟乙基；丙基、异丙基、3,3,3-三氟丙基、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙基；丁基、异丁基、六氟异丁基、叔丁基；环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基；苯基、2-甲基苯基、2-异丙基苯基、2-乙基苯基、4-甲基苯基、4-异丙基苯基、4-乙基苯基、4-叔丁基苯基、2,4-二甲基苯基、2,4-二乙基苯基、2,4-二异丙基苯基、2,6-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、2,3,5,6-四甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基。4.根据权利要求1所述的铂配合物，其特征在于，Rd选自氢原子、甲基、异丙基、叔丁基中的一种；Re选自甲基、异丙基、环己基、环戊基、2,6-二甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基中的一种；Rf选自氢原子或甲基。5.根据权利要求1所述的铂配合物，其特征在于，Ra选自氘、-CDH2、-CD2H、-CD3、-CDR1R2、-CD2R1，其中R1和R2各自独立地选自烷基、芳基取代的烷基、芳基、烷基取代的芳基、芳基取代的芳基、环烷基、环烯基、杂芳基、烯基、炔基、氨基、单烃基氨基、二烃基氨基、单芳基氨基、二芳基...

【专利技术属性】
技术研发人员：杭晓春，殷俊力，沈康，武益培，秦天石，陈少海，
申请(专利权)人：南京工业大学，瑞声光电科技常州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32