System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电致发光器件、单核铜配合物客体材料及其制备方法和应用技术_技高网
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电致发光器件、单核铜配合物客体材料及其制备方法和应用技术

技术编号:44989469 阅读:1 留言:0更新日期:2025-04-15 17:06
本发明专利技术提供了电致发光器件、单核铜配合物客体材料及其制备方法和应用,属于发光材料技术领域。本发明专利技术的单核铜配合物客体材料以含氟三齿膦为母体,在母体上引入不同数量的氟原子,通过与铜配位构成单核铜配合物。本发明专利技术通过改变氟原子的数量以及不同的配位条件制备出多种含氟三齿膦单核铜配合物材料。其中,使用含氟三齿膦配体合成刚性的单核铜配合物具有优异的光致发光性能,因此可以作为发光层客体材料制备出高外量子效率、高亮度、低启亮电压的蒸镀电致发光器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光材料,尤其涉及一种基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料、该客体材料的制备方法、在电致发光器件中的应用及包含该单核铜配合物客体材料的电致发光器件。


技术介绍

1、有机发光二极管(organic light emitting diode,oled)是一种无背景光源,可以用于照明及屏幕显示等方面。在过去的几十年里,关于oled的研发从未中断,oled为照明和显示领域提供了一种高效且长久的新思路,并且正逐步取代市场上的技术,实际应用领域也越来越广泛。尤其是在显示行业,oled近年来已成为人们关注的焦点,因为oled显示器的性能明显优于液晶显示器(liquid crystal display,lcd)等成熟技术。

2、1963年,pope等人首次利用有机材料将电能转化为光能,这被认为是电致发光的最早发现。他们使用银电极为基础,通过把直流电施加到蒽单晶上,使蒽发出荧光。但这一过程需要非常高的驱动电压(400v),因此不能应用到实践中。1987年,tang和van slyke报道了通过使用三(8-羟基喹啉)铝作为发光层和电子传输层制备了双层器件,这是oled发展的重大突破。当驱动电压低于10v时,绿色发光器件的外量子效率(external quantumefficiency,eqe)约为1%。这项工作打破了oled发展的阻碍,迎来一个新的时代,学术界和产业界对这项开拓性的工作表现出了极大的兴趣并开展了研究。根据自旋统计,在oled器件中,通过电荷(空穴和电子)复合形成激子,大约会产生25%的单重态激子(s1)和75%的三重态激子(t1),但荧光器件最大只能利用25%的s1发光。为了克服器件效率低的这一缺陷,baldo等人在1998年报告了一种oled器件。他们使用荧光材料为主体,红色发光的有机金属络合物为发光材料,实现了能量从主体到客体的有效转移。同时,由于自旋轨道耦合作用得到100%的内量子效率(internal quantum efficiency,iqe),报告的eqe和iqe分别为4%和23%,这是磷光oled的开创性研究。使用有机金属配合物作为发光体的价值在于它们能够通过配合物中的重金属(例如ir和pt)介导的强自旋轨道耦合使s1通过系间窜越(intersystem crossing,isc)进入t1,从而达到100%的iqe。但是,重金属材料不仅价格昂贵,导致成本增加,而且这潜在的环境污染也是一个令人担忧的因素。此外,虽然有机金属材料的红光和绿光器件表现出优异的性能参数,但相应的蓝色发光材料在其器件稳定性、色纯度和亮度方面仍需改进。2012年,adachi及其同事首次提出了热激发延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence,tadf),使oled的研究进入了一个新的时代。tadf材料使用纯有机小分子,当s1和t1之间的能级差(singlet-triplet splittingenergies,δest)足够小时,t1态可通过反向系间窜越(reverse intersystem crossing,risc)到s1态,从而利用s1态发光,同样实现了100%的iqe。近年来,oled显示技术已在中小尺寸显示领域得到了广泛应用,在大尺寸显示和照明方面还需进一步发展。

3、oled器件结构通常包括玻璃基板,阴阳两极,两个注入层,两个传输层和尤为重要的发光层。在施加电压下,阳极产生的空穴和阴极产生的电子分别穿过空穴注入层、空穴传输层和电子注入层、电子传输层,最后在发光层中复合形成激子,形成的激子通过辐射跃迁回到基态从而发光。另外,目前oled的工艺制备常用的是蒸镀和旋涂工艺。真空蒸镀通过在高温高真空下对材料进行蒸镀从而形成致密的薄膜,适合热稳定性较好的材料但材料的利用率较低耗费较大,工艺较为复杂成本较高,不适合大面积面板的制备。而旋涂工艺制备较为简单,适合溶解性较好的材料,材料利用率较高,适合大面积面板的制备,但器件的效率和稳定性较差。目前oled仍存在一些问题,例如器件的寿命较短,稳定性较差,目前的生产成本较高的缺点。但我们相信在不久的将来,这些问题都会迎刃而解,使其更加产业化。

4、特别令人感兴趣的是,铜配合物丰富的配位模式和固有的亲铜相互作用产生了配合物中显著的发光行为,并使其成为oled的新兴发射器,在可持续显示和照明应用中具有丰富的潜力。2016年,我们课题组报告了名为ttppcux三齿膦碘化铜配合物,该铜配合物具有良好的热稳定性和刚性特征,其中引入的三齿膦配体具有良好的刚性,当用其铜配合物分子制造蒸镀器件时,器件点亮时可呈现黄光发射。这项工作成功地体现了铜配合物作为光电集成系统在各种器件应用中的巨大潜力和优越性,以及配体工程的意义。


技术实现思路

1、有鉴于此,为解决重金属昂贵且污染环境及单核铜配合物由于结构扭曲,激发态容易发生淬灭,导致其效率低的技术问题,第一方面,本专利技术提供了基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料,通过改变氟原子的数量以及不同的配位条件制备出多种含氟三齿膦单核铜配合物材料。其中,使用含氟三齿膦配体合成刚性的单核铜配合物具有优异的光致发光性能,因此可以作为发光层客体材料制备出高外量子效率、高亮度、低启亮电压的蒸镀电致发光器件。

2、为实现上述目的,本专利技术提供了如下的技术方案:

3、基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料,以含氟三齿膦为母体,在母体上引入不同数量的氟原子,通过与铜配位构成单核铜配合物客体材料。

4、优选地,所述单核铜配合物客体材料为具有如下结构通式的化合物:

5、

6、其中,r为受体f。

7、优选地,所述单核铜配合物客体材料为下述化合物ⅰ~ⅲ之一:

8、

9、第二方面,本专利技术提供了上述基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料的制备方法,以邻二溴苯或对氟邻二溴苯为原料与二苯基膦合成单膦单溴配体,再与苯基二氯化膦形成膦配体,最后与碘化亚铜配位制备得到。

10、优选地,具体包括以下步骤:

11、步骤(1)、将二苯基膦加入到邻二溴苯或对氟邻二溴苯化合物中,得到单膦单溴配体;

12、步骤(2)、将苯基二氯化膦加入到步骤(1)制备的单膦单溴配体中,得到含氟三齿膦配体;

13、步骤(3)、将步骤(2)得到的含氟三齿膦配体和碘化亚铜加入到溶剂中,加热反应,得到反应液;

14、步骤(4)、后处理反应液,得到单核铜配合物客体材料。

15、优选地,步骤(1)和步骤(2)的反应温度分别为-120℃和-78℃。

16、优选地,所述含氟三齿膦配体和所述碘化亚铜的摩尔比为1:(1-12)。

17、第三方面,本专利技术提供了上述基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料在电致发光器件中的应用。

18、优选地,所述基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料在所述电致发光器本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料,其特征在于,以含氟三齿膦为母体,在母体上引入不同数量的氟原子,通过与铜配位构成单核铜配合物客体材料。

2.根据权利要求1所述的基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料,其特征在于,所述单核铜配合物客体材料为具有如下结构通式的化合物:

3.根据权利要求2所述的基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料,其特征在于,所述单核铜配合物客体材料为下述化合物Ⅰ~Ⅲ之一:

4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料的制备方法,其特征在于,以邻二溴苯或对氟邻二溴苯为原料与二苯基膦合成单膦单溴配体,再与苯基二氯化膦形成膦配体,最后与碘化亚铜配位制备得到。

5.根据权利要求4所述的基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)和步骤(2)的反应温度分别为-120℃和-78℃。>

7.根据权利要求4所述的基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料的制备方法,其特征在于,所述含氟三齿膦配体和所述碘化亚铜的摩尔比为1:(1-12)。

8.权利要求1-3中任一项所述的基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料在电致发光器件中的应用。

9.权利要求8所述的应用,其特征在于,所述基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料在所述电致发光器件中作为发光层。

10.一种电致发光器件,其特征在于,包括发光层,所述发光层中包含权利要求1-3中任一项所述的基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料。

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【技术特征摘要】

1.基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料,其特征在于,以含氟三齿膦为母体,在母体上引入不同数量的氟原子,通过与铜配位构成单核铜配合物客体材料。

2.根据权利要求1所述的基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料,其特征在于,所述单核铜配合物客体材料为具有如下结构通式的化合物:

3.根据权利要求2所述的基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料,其特征在于,所述单核铜配合物客体材料为下述化合物ⅰ~ⅲ之一:

4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料的制备方法,其特征在于,以邻二溴苯或对氟邻二溴苯为原料与二苯基膦合成单膦单溴配体,再与苯基二氯化膦形成膦配体,最后与碘化亚铜配位制备得到。

5.根据权利要求4所述的基于含氟三齿膦配体单元合成的单核铜配合物客体材料的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员:张静娄昕婧许辉王岩韩铭妍臧一鸣
申请(专利权)人:黑龙江大学
类型:发明
国别省市:

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