含载流子基团磷光配合物的合成及在电致发光器件中的应用

磷光金属配合物具有高的量子效率，但同时常具有较长的激发态寿命，容易发生三线态-三线态间以及三线态-极化子间湮灭，材料的载流子传输性能也没有达到有机电致发光器件OLEDs的要求。为解决这两个问题，本项目从分子设计和器件制备出发，采用引入载流子功能基团如咔唑和噁二唑等的方法，合成系列功能化的磷光金属如铱Ir(III)、锇Os(II)、铼Re(I)、钌Ru(II)和稀土Ln(III)配合物，在分子内部对配合物的光电性能进行调控。由于空间位阻效应，减少了三线态间湮灭；载流子传输基团的引入，可以有效调节配合物的HOMO、LUMO能级，提高载流子传输性能，简化器件的结构，提高器件的性能。通过系统的研究可以探索材料的结构与光电性质及与器件的性能之间的规律，最终制备具有应用前景的材料和器件为磷光配合物和器件的应用提供理论依据。

有机电致发光器件在照明、平板显示等方面有着巨大的优势。而磷光金属配合物中由于重金属原子的引入，提高了自旋和轨道的耦合及从单线态到三线态系间窜跃(ISC)的效率，从理论上器件的内量子效率可以达到100%，在有机电致发光中有非常广阔的应用前景。三年来通过基金的资助，项目得以顺利的开展和运行，取得了一定的研究成果，基本实现了计划书中要求的任务。我们合成了具有高色纯度的稀土配合物和高效率的铼、钌、铱配合物以及一些有机发光材料，同时研究了铱配合物和有机荧光材料的有机电致发光器件的性能，并取得了比较好的器件性能。尤其是几种铱配合物具有较高的发光性能和稳定性，合适的磷光寿命，颜色易调变等优点，其OLEDs的最大亮度超过100000 cd/m2，效率超过100 lm/W和100 cd/A，有较好的应用前景。发表或接受标注基金资助号的论文21篇，其中SCI论文20篇，包括Adv. Mater., Appl. Phys. Lett., J. Mater. Chem. C, Org. Electron., Organometallics, Dalton Trans., RSC Adv.等国际知名杂志，同时申请专利10项，授权1项。