绿色廉价金属配合物发光材料与器件研究

Environment friendly and low-cost transition metal complexes will be systematically prepared to achieve high emissive quantum yields, good stability and desired luminescent colors. Based on these metal complexes, metal-organic electroluminescent thin films and devices with high efficiency, good stability and long operating lifetime will be fabricated. The investigation is focused on the designed synthesis of light-emitting materials based on the first row transition metal complexes with Mn(II) and Cu(I) etc, the fabrication and configurational optimization of solution-processed electroluminescent devices, and the exploration of luminescent ionic salts as light-emitting materials in the fabrication of organic light-emitting diodes . It is desired to develop some highly efficient organic light-emitting devices with potential application in the field of display and lighting.

制备量子效率高、稳定性好、具有所需发光颜色的环境友好和低成本的过渡金属配合物，发展基于这些金属配合物的发光效率高、稳定性好、使用寿命长的金属有机电致发光薄膜材料与器件；聚焦于设计合成光、电、热和化学稳定的Mn(II), Cu(I)等第一过渡系金属配合物发光材料，开展溶液法电致发光器件制备和结构优化，探索高效率发光金属有机离子盐在有机发光二极管中的应用研究，希望开发一些在显示或照明领域具有潜在应用前景的高效发光器件。

有机发光二极管作为第三代显示技术标志性成果已经得到商用，其核心是发光材料。当前商用铱(III)磷光材料不仅存在价格昂贵、色度不全、铱资源紧缺等挑战性问题，而且知识产权主要被国外垄断。因此，研发自主创新且环境兼容的低成本非铱磷光材料新体系意义重大。本项目围绕低成本薄膜材料设计和溶液法器件制备这二个关键科学问题开展工作，设计合成了一系列量子效率高、稳定性好、具有所需发光颜色的环境友好、低成本金属配合物，发展了基于廉价过渡金属配合物发光材料的高效率有机发光二极管（OLEDs），完善了正交溶液法器件制备技术，为降低磷光OLEDs制备成本提供了新思路。（1）利用溶液法制备了第一个磷光锰(II)配合物有机发光二极管（OLED），获得了电流效率为32 cd/A、外量子效率（EQE）为9.6%的绿光器件；提出了利用环保、廉价锰(II)配合物制备低成本磷光OLED的新思路。（2）系统设计低成本、高效率磷光Mn（II）配合物，室温发光效率最高为98%，获得了多种具有热致磷光变色、蒸汽磷光变色和机械磷光变色的新型锰(II)配合物。（3）合成了多膦支撑的Cu(I)-Ag(I)异金属有机炔簇合物，通过配体修饰获得了多种颜色的磷光发射；利用溶液法制备了外量子效率接近15%的有机发光二极管；首次提出了一种新的机械发光变色机理，即“团簇内结构变化触发的磷光机械变色”。