聚合物发光二极管用离子型小分子有机铱配合物研究

Being used as electrophosphorescent materials in organic light-emitting diodes (OLEDs), ionic small molecule organic iridium complexes offer some advantages such as high stability, high efficiency, being easily synthesized and purified with high yield, however, they are commonly insoluble in ordinary organic solvents, easy to be crystallized and immiscible with host materials leading to phase segregation because of being special inorganic salts. Instead of being used in OLEDs, they are usually used in light-emitting electrochemical cells (LECs) with low efficiency and brightness due to above mentioned issues. In this project, for being used as highly efficient and bright phosphorescent dopants in polymer light-emitting diodes with high stability, new ionic small molecule organic iridium complexes would be designed and synthesized via the organic ligands being modified by chainlike and dendritic alkyls or alkoxyls for improving solubility and miscibility, at the same time, carrier-transporting functional groups and good performance illuminophores also being contained in the ligands.

在有机发光二极管中用作电致磷光材料时，离子型小分子有机铱配合物具有性质稳定，发光效率高，容易合成和提纯、产率高等优点。但它们又是一类特殊的无机盐，目前存在难溶于普通有机溶剂，与主体材料难以共混，容易发生相分离等缺点而很少用于有机发光二极管，多用于效率和亮度相对较低的发光电化学池。本项目拟将离子型小分子有机铱配合物作为磷光材料掺杂到聚合物主体材料中应用于聚合物发光二极管，拟通过在离子型铱配合物有机配体上引入长链状、树枝状烷基或烷氧基来提高溶解性和共混性，同时引入载流子传输功能基团、高效发光基团等对有机配体进行修饰，以开发出可适用于聚合物发光二极管的高效率、高亮度和高稳定性的新型离子型小分子有机铱配合物。

离子型有机铱(III)配合物是最近十多年迅速发展起来的一类新型有机电致磷光材料，具有发光亮度和效率（理论量子效率高达100%）高，发光颜色可以通过配体变化进行调节，热稳定性和光稳定性高，疏水性强，合成容易，产率高。但在聚合物发光二极管（PLEDs）中用作磷光材料时，存在难溶于普通有机溶剂，与主体材料难以共混，容易发生相分离等缺点。本项目通过在离子型有机铱(III)配合物有机配体上引入长链状、树枝状烷基或烷氧基来克服上述缺点，同时通过引入载流子传输功能基团、高发光效率基团来进一步提高发光效率和亮度，开发出了多个系列适用于聚合物发光二极管的新型阳离子型有机铱(III)配合物，部分性能指标达到同类发光材料国际先进水平。本项目同时研究了将阳离子型有机铱(III)配合物在无机发光二极管（LEDs）中用作下转换发光材料，制备了一批可适用的阳离子型有机铱(III)配合物。目前商业化的白光LEDs产品大多采用的就是GaN蓝光芯片加黄光材料Y3Al5O12:Ce3+（YAG:Ce3+，λem,max = 560 nm）组合获得，但因YAG:Ce3+的黄绿光中缺乏红光成分，导致所得白光色温较高，显色指数偏低，是一种“冷白光”。 本项目研究过程中采用含红光成分的宽发射光谱带阳离子型有机铱(III)配合物取代YAG:Ce3+或通过在前述YAG:Ce3+基LEDs中添加带红光成分的阳离子型有机铱(III)配合物制备出一批显色指数更好，色温更低的暖白光LEDs。本项目还合成并研究了一些可以用于Hg2+检测的阳离子型有机铱(III)配合物，能在水溶液中高选择性和高灵敏度地检测出Hg2+。此外，本项目的研究中还进行了具有聚集诱导发光或压致发光变色效应的一些阳离子型有机铱(III)配合物的研究。