高效率、高稳定性的新型蓝色磷光二价铂络合物及其在OLED中的应用

Blue phosphorescent emitters are the indispensible components for OLED information display devices and the next generation lighting devices such as lighting wires, tiles, panels and walls. Achieving high efficiency, high stability and long lifetime OLEDs based on blue phosphorescent materials has been a very challenging problem in OLED research field. Currently the research on blue phosphorescent materials focuses mainly on Ir(III) complexes, but the stability and lifetime of their OLEDs are poor, far away from practical use. Therefore, it is necessary to develop new and stable blue phosphorescent emitters. The goal of this project is to investigate and develop new blue phosphorescent compounds based on Pt(II) complexes. By taking advantage of the influence of ligand’s structure, substituents, especially three-coordinated organoboron functional groups， and chelate binding modes on the structural rigidity, photochemical and photophysical properties of Pt(II) complexes, new blue phosphorescent materials with high emission quantum efficiency and good stability will be designed and synthesized. Photochemical methods will be used to study the stability of the new blue phosphorescent complexes in the excited state. In addition, computational methods will be used to optimize the molecular structure, and predicting the emission color and the structural stability of the phosphorescent molecules. Molecules that possess the best designed properties will be used as emitters in blue OLED fabrication and evaluation.

蓝色磷光分子是基于有机电致发光器件（OLED）技术的效率高、耗能低的全彩信息显示设备和下一代照明设备必不可少的关键材料。取得效率高、稳定性好、寿命长的基于蓝色磷光材料的OLED一直是一大难题。目前对蓝色磷光材料的研究主要还是侧重于三价铱的络合物，但是它们在OLED里的稳定性及寿命很差，离实际应用的要求相差甚远。因此，研制和开发稳定好且效率高的新型蓝色磷光材料势在必行。本项目将研究和开发基于二价铂络合物的新型蓝色磷光分子。利用配体结构、取代基尤其是三配位有机硼官能团及螯合结构对二价铂络合物的结构刚性、光化学和光物理性能的影响，设计和合成发光量子效率高且稳定性好的新型蓝色磷光材料。将用光化学的手段测定新型蓝色磷光络合物在激发态的稳定性，并用理论计算来优化分子结构、预测发光颜色及分子自身在激发态上结构的稳定性。理论和实验上同时确认的性能最好的蓝色磷光分子将作为发光体用于蓝色OLED的制作和评估。

蓝色磷光分子是基于有机电致发光器件（OLED）技术的效率高、耗能低的全彩信息显示设备和下一代照明设备必不可少的关键材料。取得效率高、稳定性好、寿命长的蓝色磷光材料对于OLED产业发展具有非常重要的现实意义。本项目设计开发了一系列基于含氮杂环化合物的四齿螯合配体，利用该结构特点实现了对金属铂配合物结构刚性、光化学和光物理性能的有效调节，得到了高发光量子效率且稳定性极高的深蓝色磷光材料。同时利用理论计算结果深入探讨了取代基、结构对于发光性能的影响，为开发新型蓝色磷光材料提供了理论依据和技术指导。..主要研究结果可概况如下：（1）合成了具有高稳定性、高发光效率的蓝色磷光Pt(II)配合物，并以此为发光层制备了蓝色PhOLED器件；（2）合成了具有多刺激响应的Pt(II)配合物，丰富了智能响应材料的种类；（3）合成了室温发光的Pd(II)化合物，该化合物对痕量氧气的存在即显示出非常敏感的发光强度的变化，具有极大的应用前景；（4）适当扩展了研究领域，利用固相研磨的方法，简单高效的合成了一系列高稳定性的Cu(I)配合物。.项目研究期间总计发表高学术论文21篇，培养硕士生2人、博士生 5人，成功完成了既定目标，所取得成果为进一步开展基于过渡金属化合物的磷光OLED材料打下了基础。.

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