手性d-f跃迁稀土配合物及其作为电致发光材料的应用制造技术

一种电致发光材料，包括配合物(R/S)

【技术实现步骤摘要】
手性d
‑
f跃迁稀土配合物及其作为电致发光材料的应用


[0001]本专利技术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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。

技术实现思路

[0005]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。
[0006]本专利技术的专利技术人希望利用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。专利技术人借助已有的高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。
[0007]尽管有上述优点，但手性Eu(II)配合物目前还没有相关报道，因此对于其发光不对称因子的构效关系目前还不明确。因此，必须做出更多的努力来对Eu(II)配合物进行合理设计，并深入了解其圆偏振发光机理以提高材料及对应器件的手性性能。本专利技术的专利技术人认为多齿N配体在保持Eu(II)配合物高效率的同时，其基团具有很好的修饰性，可以有效
地合成具有点手性、轴手性和面手性的Eu(II)配合物。因此，在本专利技术的具体实施方式中，本专利技术的专利技术人选择了配体(R/S)
‑
MeN8和(R/S)
‑
i
‑
PrN8用于设计四个名为(R/S)
‑
MeN8‑
EuI2和(R/S)
‑
i
‑
PrN8‑
EuI2的含Eu(II)的氮杂大环配合物。进行了一系列的晶体分析、光谱、手性和理论研究，以揭示这些Eu(II)配合物的光物理和圆偏振发光性质。然后，由于该类配合物的高效率、高发光不对称因子和良好的热/空气稳定性，它们被示例性地选作CP
‑
OLED的发光层材料。优化器件具有出色的性能，最大EQE为15.6％，最大亮度为23000cd
·
m
‑2，最大电致发光不对称因子为3.9
×
10
‑3，可与最先进的磷光金属配合物或TADF分子作为发光材料的CP
‑
OLED器件表现相媲美。
[0008]本专利技术的实施例提供一种电致发光材料，所述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：
[0009][0010]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‑
C
18
的烷基、卤素取代的烷基、卤素原子、芳基、卤素取代的芳基、烷基取代的芳基、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；优选的，所有“*”处皆为手性位点；
[0011]或者，所述电致发光材料包括配合物EuX2‑
N4，其具有如下所示的结构：
[0012][0013]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‑
C
18
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；优选的，所有“*”处皆为手性位点；
[0014]或者，所述电致发光材料包括配合物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‑
C
18
的烷基、卤素取代的烷基、卤素原子、芳基、卤素取代的芳基、烷基取代的芳基、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，“*”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
处皆为手性位点；。2.根据权利要求1所述的电致发光材料，其特征在于，所述发光材料包括(a)(R/S)
‑
MeN8‑
EuI2，(b)(R/S)
‑
i
‑
PrN8‑
EuI2，(c)(R/S)
‑
MeN8‑
Ce(OTf)3，(d)(R/S)
‑
N4Me4‑
EuI2，(e)(R/S)
‑
N4Me6‑
EuI2，(f)(R/S)
‑
N4Me2Et4‑
EuI2，(g)(R/S)
‑
MeN4‑
EuI2，(h)(R/S)
‑
cyclohexN4‑
EuI2，上述配合物对应的结构式如下所示：3.一种电致发光器件，其特征在于，所述电致发光器件包括阴极、阳极，以及位于所述阴极和所述阳极之间的发光层，其中所述发光层包括如权利要求1或2所述的电致发光材料。4.根据权利要求3所述的电致发光器件，其特征在于，所述发光层是客体材料和主体材料的混合，其中，所述客体材料包括如权利要求1或2所述的电致发光材料，所述主体材料包括m
‑
MTDATA，mCP，mCBP，CzSi，DCPPO，PCzAc，CBP，TCTA，TAPC，DPEPO，mCPCN，BCPO，掺杂浓度为1wt％
‑
99wt％，优选7wt％
‑
10wt％，最优选10wt％，所述掺杂浓度为客体材料的质量占所述客体材料与所述主体材料总质量的百分比。5.根据权利要求3或4所述的电致发光器件，其特征在于，所述电致发光器件还进一步
包括位于所述阴极和所述发光层之间的电子传输层，所述电子传输层包括TmPyPB，DPEPO，TSPO1，Bphen和/或TPBi。6.根据权利要求3或4所述的电致发光器件，其特征在于，所述电致发光...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志伟，齐浩，郑家胤，霍培昊，赵子丰，卞祖强，黄春辉，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：