高性能蓝色磷光发光材料体系的分子设计、合成与性质研究

蓝色磷光材料是目前有机电致发光材料研究领域的瓶颈，其稳定性和效率亟待提高。针对白光照明的需要，本项目以获得高效率和高稳定性兼顾的蓝色或蓝绿色磷光发光材料体系为研究目标，从新型染料分子的设计合成、主客体匹配、材料体系的稳定性三方面展开工作：1)对现有蓝色磷光染料二(4,6-二氟苯基吡啶)-吡啶羧酸合铱（FIrpic）进行分子改造，采用成键稳定、部分共轭的环化杂原子配体，三齿配体等，设计合成发光波长与FIrpic相当，但稳定性和发光效率增强的蓝色磷光染料，结合理论计算探索稳定性和效率兼顾的蓝色磷光染料分子设计思路；2)基于已有的主体材料研究，优选高稳定性和双极传输性的主体材料，从能级、传输特性、稳定性等方面综合考虑寻找主客体优化匹配原则；3)从染料分子、主体材料和主客体掺杂体三方面系统研究蓝色磷光材料体系的稳定性问题，探索相应蓝色磷光器件的老化机制，以期制备高性能的蓝色磷光器件。

蓝色磷光材料是目前有机电致发光材料研究领域的瓶颈，其稳定性和效率亟待提高。针对白光照明的需要，本项目在高稳定性蓝色磷光染料的设计合成、双极性主体材料的设计合成、以及相关材料本征化学稳定性及其机制研究方面取得了较大进展。三年来，发表标注SCI收录论文 17 篇，其中影响影子大于3的论文 15 篇，申请中国发明专利 14 项，授权3 项。主要的创新性研究成果如下：.（1）基于经典的蓝光染料二(4,6-二氟苯基吡啶)-吡啶羧酸合铱（FIrpic）进行分子改造，设计合成了10种新型的蓝色磷光铱配合物，系统研究了这些配合物的分子和单晶结构、光物理性质以及相应的器件性能。研究结果表明：采用具有强给电子能力的吡唑、咪唑或者卡宾等强场配体作为辅助配体，并在辅助配体与主配体的之间引入分子内pi-pi相互作用，可以有效实现了发光蓝移和增强了分子稳定性。.（2）针对蓝色磷光需要，设计合成了一系列新型具有高三线态能级的双极性主体材料和电子传输材料，申请了国家发明专利13项，授权3项。采用溶液法，制备了高效率的蓝色磷光器件和白光器件。.（3）在国内率先开展了有机发光材料化学稳定性及其机制研究，研究了有机发光材料的电化学稳定性及其对器件稳定性的影响，揭示了当前热点的磷氧、硫氧类有机发光材料的化学不稳定及其机制，这些成果为理性设计高化学稳定性的有机发光材料提供了重要的依据。