CN106898708A

CN106898708A - 一种发光电化学池及其制备方法

Info

Publication number: CN106898708A
Application number: CN201510956900.8A
Authority: CN
Inventors: 段炼; 马冬昕; 刘嵩; 赵菲
Original assignee: Tsinghua University; Kunshan Guoxian Photoelectric Co Ltd
Current assignee: Tsinghua University; Kunshan Govisionox Optoelectronics Co Ltd; Kunshan Guoxian Photoelectric Co Ltd
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2017-06-27

Abstract

本发明所述的发光电化学池，包括层叠设置的第一电极、发光层和第二电极，所述发光层包括化合物[(C^N)₂Ir(N^N)]⁺[B(ArF_n)₄]^-。[B(ArF₆)₄]^-的平衡离子在外加电压下能够重组，赋予所述化合物具有离子传导性，使得在每个电极附近产生离子空间电荷，以协助电子电荷注入；同时所述化合物具有双极性传输性能，即既能传输电子又能传输电荷，有效实现了载流子的传输，从而实现所述发光电化学池的发光。所述发光电化学池的响应时间可达微秒级，色坐标为CIEx,y(0.44，0.53)，为绿光电化学池，效率高达8.6cd/A，最大亮度为2.2×10³cd/m²。

Description

一种发光电化学池及其制备方法

技术领域

本发明涉及光电领域，具体涉及一种发光电化学池及其制备方法。

背景技术

与传统的有机电致发光二极管(OLEDs)技术相比，发光电化学池(LECs)因为结构和制造工艺简单，在显示和照明领域的应用受到越来越多的关注。LECs区别于OLEDs的机理主要在于：自由移动的离子起了发光的主导作用；而OLEDs中起主导作用的却是不同极性载流子的定向移动。LECs本身具有离子移动性的特点，与OLEDs相比具有较低的启亮电压，较简单的器件的结构，使用空气稳定性金属做电极等特点。

近年来离子型过渡金属配合物(iTMCs)由于能够应用于发光电化学池而备受瞩目。在这种材料中，配合物本身支持电荷注入、电荷转移以及发光重组这三个步骤。另外，离子型过渡金属配合物，如[Ru(bpy)₃]²⁺(PF₆ ^-)₂，具有离子传导性，因为PF₆ ^-的平衡离子在外加电压下能够重组。这种行为可以在每个电极附近产生离子空间电荷，以协助电子电荷注入，甚至可以达到高效地注入空气稳定金属电子的程度。以这种方式形成的设备就类似于所谓的发光电化学电池(LECs)，这种电池是由盐类分散到有机半导体内制成。另外，离子型过渡金属配合物发光效率极高，其发光量子率可达100％，从这些材料中产生的辐射几乎全部来自三重态辐射。

中国专利文献CN101723986A公开了一种离子型铱配合物及合成方法和在发光电化学池中的应用，器件结构为：ITO/PEDOT:PSS(50nm)/[Ir(mptop)(ppy)₂]⁺(PF₆)^-：IL(75nm)/Al(120nm)。该器件结构尽管能在一定程度上提高响应时间，18s即可获得1cd/m²亮度。然而，在制备的过程中需要加入离子液体，属于湿法制备，工艺相对复杂。同时，受离子扩散慢的影响，上述器件的反应时间还是相对较长，且亮度也不高。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有技术中发光电化学池响应时间长，发光亮度较低的问题，从而提供一种响应快、亮度高的发光电化学池及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明所述的一种发光电化学池，包括层叠设置的第一电极、发光层和第二电极，所述发光层包括化合物

[(C^N)₂Ir(N^N)]⁺[B(ArF_n)₄]^-；

其中，所述C^N为

所述N^N为

所述ArF_n为

所述化合物[(C^N)₂Ir(N^N)]⁺[B(ArF_n)₄]^-为式(1)-式(12)所示化合物中的一种：

优选地，所述发光层的厚度为50nm～200nm。

更优选地，所述发光层的厚度为120nm～150nm。

所述第二电极为多层导电层层叠结构。

所述导电层由Ag、Al、Li、Mg、Ca、In或其合金中的至少一种形成。

还包括设置在所述第一电极与所述发光层之间的空穴传输层。

一种所述的发光电化学池的制备方法，包括如下步骤：

在第一电极上形成发光层；

在发光层上形成第二电极。

在所述在第一电极上形成发光层的步骤中，所述发光层通过蒸镀的方法形成于所述第一电极上。

在所述在第一电极上形成发光层步骤之前，还包括在所述第一电极上形成空穴传输层的步骤。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、本发明实施例所述的发光电化学池，包括层叠设置的第一电极、发光层和第二电极，所述发光层包括化合物[(C^N)₂Ir(N^N)]⁺[B(ArF_n)₄]^-。[B(ArF₆)₄]^-的平衡离子在外加电压下能够重组，赋予所述化合物具有离子传导性，使得在每个电极附近产生离子空间电荷，以协助电子电荷注入；同时所述化合物具有双极性传输性能，即既能传输电子又能传输电荷，有效实现了载流子的传输，从而实现所述发光电化学池的发光。所述发光电化学池的响应时间可达微秒级，色坐标为CIEx,y(0.44，0.53)，为绿光电化学池，效率高达8.6cd/A，最大亮度为2.2×10³cd/m²。

2、本发明实施例所述的发光电化学池的制备方法，采用全干法工艺制备发光层，工艺简单，制造成本低。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明实施例14所述的发光电化学池的器件结构示意图；

图2是本发明实施例14所述的发光电化学池LEC1～LEC4的电流密度-电压曲线图；

图3是本发明实施例14所述的发光电化学池LEC1～LEC4的亮度-电压曲线图；

图4是本发明实施例14所述的发光电化学池LEC1～LEC4的发光谱图；

图5是本发明实施例14所述的发光电化学池LEC1的时间响应谱图；

图6是本发明实施例14所述的发光电化学池LEC2的时间响应谱图；

图7是本发明实施例14所述的发光电化学池LEC3的时间响应谱图；

图8是本发明实施例14所述的发光电化学池LEC4的时间响应谱图。

图中附图标记表示为：1-第一电极、2-发光层、31-第一导电层、32-第二导电层、33-第三导电层、4-空穴传输层。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”或“设置在”另一元件“上”时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。

实施例1

本实施例提供N^N配体

的合成方法。

(1)Pzpy的合成步骤为：

具体见He,L.,et al.先进功能材料.18,2123-2131(2008)(He,L.,etal.Adv.Funct.Mater.18,2123-2131(2008).)：

(2)Pyim的合成步骤为：

具体见He,L.,et al.T先进功能材料，19,2950-2960(2009)(He,L.,etal.Adv.Funct.Mater.19,2950-2960(2009))

(3)Ptop的合成步骤为：

具体见Zhang,J.,et al.先进功能材料23,4667-4677(2013).(Zhang,J.,etal.Adv.Funct.Mater.23,4667-4677(2013))

(4)Pop的合成步骤为：

实施例2

本实施例提供式(1)所示化合物合成方法为：

二氯桥联二铱配体[Ir(dfppy)₂Cl]₂(3.100g,2.55mmol)和pzpy配体(0.743g,5.12mmol)溶于1,2-乙二醇(60mL)中。在氮气氛围下，溶液体系在140℃状态回流12h，得到清澈的亮黄色溶液。冷却至室温后，将Na[B(ArF_n)₄](4.522g,5.10mmol)缓慢的加入搅拌中的反应体系里。反应产物通过抽滤，用CH₂Cl₂洗涤，然后在70℃真空干燥箱中彻夜干燥。粗产物随后通过硅胶柱色谱(200-300目数)，使用CH₂Cl₂作为流动相，得到淡黄色粉末状的式(1)(5.283g,3.34mmol)，产率66％。¹H-NMR(600MHz,DMSO-d₆):δ9.34(d,J＝3.1Hz,1H),8.55(d,J＝8.5Hz,1H),8.40-8.36(m,1H),8.30(d,J＝7.3Hz,2H),8.07(t,J＝6.3Hz,2H),7.84(d,J＝5.1Hz,1H),7.78(d,J＝5.8Hz,1H),7.73(s,4H),7.63(s,8H),7.56(t,J＝5.4Hz,2H),7.32(t,J＝6.7Hz,1H),7.29(t,J＝6.7Hz,1H),7.01-6.91(m,2H),5.65(d,J＝2.3Hz,1H),5.64(d,J＝2.3Hz,1H),5.62(d,J＝2.3Hz,1H),5.60(d,J＝2.3Hz,1H)；¹⁹F-NMR(600MHz,DMSO-d₆):δ-61.68(s,24F),-106.51(s,1F),-107.12(s,1F),-108.67(s,1F),-109.29(s,1F)；MS(ESI)[m/z]:[M-B(ArF_n)₄]⁺calcd for C₃₀H₁₉F₄IrN₅,718.12；found,718.39；[M-Ir(dfppy)₂(pzpy)]^-calcd for C₃₂H₁₂BF₂₄,863.06；found,863.35。

实施例3

本实施例提供式(2)所示化合物合成方法为：

反应物为[Ir(ppy)₂Cl]₂(1.662g,1.55mmol)和pzpy配体(0.468g,3.22mmol)，经过与实施例2相同的合成方法，得到淡黄色粉末状的式(2)(3.790g,2.51mmol)，产率81％。1H-NMR(600MHz,DMSO-d6):δ9.30(d,J＝3.0Hz,1H),8.53(d,J＝8.5Hz,1H),8.35-8.30(m,1H),8.26(dd,J＝8.0Hz,3.9Hz,2H),7.95(ddd,J＝7.7Hz,3.2Hz,1.9Hz,2H),7.89(dd,J＝12.6Hz,7.8Hz,2H),7.77(d,J＝5.7Hz,1H),7.71(d,J＝5.3Hz,1H),7.68(s,4H),7.65(d,J＝5.6Hz,1H),7.61(s,8H),7.55-7.51(m,1H),7.28(d,J＝1.9Hz,1H),7.22(t,J＝6.7Hz,1H),7.18(t,J＝6.6Hz,1H),7.01(t,J＝8.0Hz,1H),6.98(t,J＝7.5Hz,1H),6.91-6.87(m,2H),6.84(t,J＝7.4Hz,1h),6.19(dd,J＝9.6Hz,7.9Hz,2H)；19F-NMR(600MHz,DMSO-d6):δ-61.74(s,24F)；MS(ESI)[m/z]:[M-B(ArF_n)₄]+calcd for C₃₀H₂₃IrN₅,646.16；found,646.16；[M-Ir(ppy)₂(pzpy)]-calcd for C₃₂H₁₂BF₂₄,863.06；found,863.06。

实施例4

本实施例提供式(3)所示化合物合成方法为：

反应物为[Ir(ppy)₂Cl]₂(3.064g,2.86mmol)和pyim配体(1.255g,5.67mmol)，经过与实施例2相同的合成方法，得到黄色粉末状的式(3)(1.024g,0.77mmol)，产率86％。1H-NMR(600MHz,DMSO-d6):δ8.25(t,J＝8.6Hz,2H),7.98-7.87(m,8H),7.86(d,J＝1.4Hz,1H),7.83(d,J＝5.4Hz,1H),7.73(d,J＝4.9Hz,4H),7.68(s,4H),7.62(s,8H),7.51-7.47(m,1H),7.28-7.25(m,1H),7.25-7.20(m,1H),7.02-6.95(m,2H),6.93(d,J＝8.3Hz,1H),6.91-6.84(m,2H),6.64(d,J＝1.4Hz,1H),6.23(dd,J＝9.4,8.2Hz,2H)；19F-NMR(600MHz,DMSO-d6):δ-61.12(s,24F)；MS(ESI)[m/z]:[M-B(ArF_n)₄]+calcd for C₃₆H₂₇IrN₅,722.19；found,722.19；[M-Ir(ppy)₂(pyim)]-calcd for C₃₂H₁₂BF₂₄,863.06；found,863.07。

实施例5

本实施例提供式(4)所示化合物合成方法为：

反应物为[Ir(ppy)₂Cl]₂(1.767g,1.65mmol)和2,2’-二吡啶(bpy)配体(0.528g,3.38mmol)，经过与实施例2相同的合成方法，得到黄色粉末状的式(4)(4.290g,2.82mmol)，产率:86％。¹H-NMR(600MHz,DMSO-d6):δ8.89(d,J＝8.2Hz,2H),8.27(t,J＝7.2Hz,4H),7.95-7.90(m,4H),7.88(d,J＝4.7Hz,2H),7.71(s,4H),7.69(s,2H),7.63(s,2H),7.62(s,8H),7.16(t,J＝6.0Hz,2H),7.03(dd,J＝12.6Hz,5.5Hz,2H),6.90(t,J＝7.5Hz,2H),6.20(d,J＝7.2Hz,2H)；¹⁹F-NMR(600MHz,DMSO-d6):δ-61.74(s,24F)；MS(ESI)[m/z]:[M-B(ArF_n)₄]+calcd for C₃₂H₂₄IrN₄,657.16；found,657.16；[M-Ir(ppy)₂(bpy)]-calcd forC₃₂H₁₂BF₂₄,863.06；found,863.06。

实施例6

本实施例提供式(5)所示化合物合成方法为：

反应物为[Ir(ppy)₂Cl]₂(1.786g,1.67mmol)和ptop配体(0.798g,3.36mmol)，将其溶于甲醇/CH₂Cl₂(v/v＝60:60mL)，其余合成方法与实施例2相同，得到红色粉末状的式(5)(4.131g,2.58mmol)。产率:77％。1H-NMR(600MHz,DMSO-d6):δ8.66(d,J＝7.8Hz,1H),8.37(t,J＝7.4Hz,1H),8.26(d,J＝6.0Hz,1H),8.22(d,J＝8.2Hz,2H),8.01(d,J＝8.1Hz,2H),7.93(t,J＝7.8Hz,2H),7.88(d,J＝7.6Hz,1H),7.82(dd,J＝5.9Hz,1H),7.69(s,4H),7.63(d,J＝5.9Hz,1H),7.60(s,8H),7.44(d,J＝8.0Hz,2H),7.18(t,J＝6.6Hz,2H),7.01(dd,J＝9.8Hz,4.9Hz,1H),6.94(t,J＝7.4Hz,1H),6.89(t,J＝7.3Hz,1H),6.81(t,J＝7.1Hz,1H),6.11(dd,J＝13.1Hz,7.6Hz,2H),1.22(s,3H)；¹⁹F-NMR(600MHz,DMSO-d₆):δ-61.51(s,24F)；MS(ESI)[m/z]:[M-B(ArF_n)₄]+calcd for C₃₆H₂₇IrN₅O,738.18；found,738.18；[M-Ir(ppy)₂(ptop)]-calcd for C₃₂H₁₂BF₂₄,863.06；found,863.06。

实施例7

本实施例提供式(6)所示化合物合成方法为：

反应物为[Ir(ppy)₂Cl]₂(1.775g,1.66mmol)和pop配体(0.740g,3.32mmol)，经过与实施例2相同的合成方法，得到红色粉末状的式(6)所示(4.551g,2.87mmol)。产率:87％。¹H-NMR(600MHz,DMSO-d₆):δ8.68(d,J＝7.7Hz,1H),8.38(td,J＝7.8Hz,2.1Hz,1H),8.26(d,J＝5.5Hz,1H),8.22(d,J＝8.5Hz,2H),8.14-8.10(m,2H),7.94(t,J＝7.8Hz,2H),7.88(d,J＝8.7Hz,1H),7.86-7.81(m,3H),7.72(d,J＝7.4Hz,1H),7.69(s,4H),7.63(dd,J＝13.5Hz,6.1Hz,3H),7.60(s,8H),7.18(dt,J＝6.0Hz,4.7Hz,2H),7.01(t,J＝7.6Hz,1H),6.94(t,J＝7.6Hz,1H),6.89(dd,J＝8.1Hz,7.1Hz,1H),6.81(t,J＝7.5Hz,1H),6.11(dd,J＝11.9Hz,7.5Hz,2H)；¹⁹F-NMR(600MHz,DMSO-d₆):δ-61.60(s,24F)；MS(ESI)[m/z]:[M-B(ArF_n)₄]⁺calcd for C₃₅H₂₅IrN₅O,724.17；found,724.16；[M-Ir(ppy)₂(pop)]^-calcd forC₃₂H₁₂BF₂₄,863.06；found,863.06。

实施例8

本实施例提供式(7)所示化合物合成方法为：

反应物为[Ir(dfppy)₂Cl]₂(0.473g,0.39mmol)和dfpzpy配体(0.187g,1.29mmol)，经过与实施例2相同的合成方法，得到亮黄色粉末状的式(7)(0.770g,0.56mmol).。产率:71％。1H NMR(600MHz,DMSO-d6,δ)9.34(dd,J＝2.9Hz,1.4Hz,1H),8.55(d,J＝8.5Hz,1H),8.39-8.36(m,1H),8.30(d,J＝6.3Hz,2H),8.09-8.04(m,2H),7.84(dd,J＝6.8Hz,6.4Hz,1H),7.78(d,J＝5.8Hz,1H),7.75(d,J＝5.7Hz,1H),7.57-7.53(m,2H),7.34-7.23(m,3H),7.19-7.13(m,1H),7.00-6.91(m,3H).¹⁹F NMR(600MHz,DMSO-d6,δ)-106.45(s,1F),-107.10(s,1F),-108.60(s,1F),-109.25(s,1F),-132.23(s,8F),-161.17(s,4F),-165.71(s,8F).MS(ESI)[m/z]:718.40[M-B(5fph)₄]+,679.28[M-Ir(dfppy)₂(pzpy)]-.Anal.Calcd.forC₅₄H₁₉BF₂₄IrN₅:C,46.43；H,1.37；N,5.01.Found:C,45.84；H,1.50；N,4.95。

实施例9

本实施例提供式(8)所示化合物合成方法为：

反应物为[Ir(ppy)₂Cl]₂(0.578g,0.54mmol)和pzpy配体(0.231g,1.59mmol)，经过与实施例2相同的合成方法，得到黄色粉末状的式(8)(1.024g,0.77mmol)。产率:72％。¹HNMR(600MHz,DMSO-d6,δ)9.28(d,J＝2.8Hz,1H),8.51(d,J＝8.3Hz,1H),8.31(t,J＝8.0Hz,1H),8.28-8.21(m,2H),7.94(d,J＝7.8Hz,2H),7.88(dd,J＝12.3,7.8Hz,2H),7.75(d,J＝5.7Hz,1H),7.70(d,J＝5.6Hz,1H),7.64(d,J＝5.5Hz,1H),7.54-7.50(m,1H),7.27(s,1H),7.25-7.15(m,2H),6.99(dt,J＝19.2,7.5Hz,2H),6.93-6.80(m,3H),6.22-6.15(m,2H).19FNMR(600MHz,DMSO-d6,δ)-132.35(s,8F),-161.20(s,4F),-165.81(s,8F).MS(ESI)[m/z]:646.40[M-B(5fph)₄]+,679.22[M-Ir(ppy)₂(pzpy)]-.Anal.Calcd.for C₅₄H₂₃BF₂₀IrN₅:C,48.96；H,1.75；N,5.29.Found:C,49.37；H,2.00；N,5.46。

实施例10

本实施例提供式(9)所示化合物合成方法为：

反应物为[Ir(ppy)₂Cl]₂(0.569g,0.53mmol)和pyim配体(0.233g,1.05mmol)，经过与实施例2相同的合成方法，得到黄色粉末状的式(9)(1.024g,0.77mmol)。产率:61％。¹HNMR(600MHz,DMSO-d6,δ)8.24(t,J＝8.9Hz,2H),7.97-7.92(m,4H),7.89(dd,J＝13.1,6.8Hz,4H),7.85(d,J＝1.1Hz,1H),7.83(d,J＝5.3Hz,1H),7.74(d,J＝5.7Hz,4H),7.48(dd,J＝7.0,6.2Hz,1H),7.26(dd,J＝9.7,3.5Hz,1H),7.21(t,J＝6.6Hz,1H),7.01-6.92(m,3H),6.88(dd,J＝12.5,5.0Hz,1H),6.85(t,J＝7.4Hz,1H),6.64(d,J＝1.3Hz,1H),6.24(dd,J＝9.9,7.8Hz,2H).¹⁹F NMR(600MHz,DMSO-d6,δ)-132.36(s,8F),-161.18(s,4F),-166.20(s,8F).MS(ESI)[m/z]:722.19[M-B(5fph)₄]+,678.98[M-Ir(ppy)₂(pyim)]-.Anal.Calcd.for C₆₀H₂₇BF₂₀IrN₅:C,51.44；H,1.94；N,5.00.Found:C,51.79；H,2.27；N,4.87。

实施例11

本实施例提供式(10)所示化合物合成方法为：

反应物为[Ir(ppy)₂Cl]₂(0.655g,0.61mmol)和2,2’-bipyridine(bpy)配体(0.25g,1.60mmol)，经过与实施例2相同的合成方法，得到黄色粉末状的式(10)(1.024g,0.77mmol)。产率:65％。¹H NMR(600MHz,DMSO-d6,δ)8.89(d,J＝8.4Hz,2H),8.28(dd,J＝11.0,4.8Hz,4H),7.96-7.91(m,4H),7.89-7.87(m,2H),7.70(ddd,J＝7.6,5.5,1.1Hz,2H),7.62(dd,J＝5.8,0.7Hz,2H),7.18-7.15(m,2H),7.05-7.00(m,2H),6.91(td,J＝7.5,1.3Hz,2H),6.20(dd,J＝7.6,0.6Hz,2H).MS(ESI)[m/z]:657.16[M-B(5fph)₄]⁺,678.98[M-Ir(ppy)₂(bpy)]-.Anal.Calcd.for C₅₆H₂₄BF₂₀IrN₄:C,50.35；H,1.81；N,4.19.Found:C,50.83；H,2.24；N,4.18。

实施例12

本实施例提供式(11)所示化合物合成方法为：

反应物为[Ir(ppy)₂Cl]₂(1.775g,1.66mmol)和ptop配体(0.341g,1.44mmol)，经过与实施例2相同的合成方法，得到红色粉末状的式(11)(1.65g,1.16mmol)。产率:81％。¹HNMR(600MHz,DMSO-d6,δ)8.71(d,J＝7.8Hz,1H),8.43(td,J＝7.8Hz,1.9Hz,1H),8.32-8.30(m,1H),8.29-8.26(m,2H),8.07(d,J＝8.2Hz,2H),8.01-7.97(m,2H),7.93(d,J＝7.3Hz,1H),7.87(ddd,J＝6.8Hz,5.5Hz,2.8Hz,3H),7.69(d,J＝5.8Hz,3H),7.49(d,J＝8.0Hz,1H),7.25-7.21(m,2H),7.08-7.04(m,1H),7.01-6.97(m,1H),6.94(td,J＝7.5Hz,1.2Hz,1H),6.86(td,J＝7.5Hz,1.2Hz,1H),6.16(dd,J＝12.9Hz,7.0Hz,1H),2.53(dt,J＝3.6Hz,1.8Hz,3H).¹⁹F NMR(600MHz,DMSO-d6,δ)-133.28(s,8F),-161.68(s,4F),-165.84(s,8F).MS(ESI)[m/z]:738.18[M-B(5fph)₄]+,678.97[M-Ir(ppy)₂(ptop)]-.Anal.Calcd.forC₆₀H₂₇BF₂₀IrN₅O:C,50.86；H,1.92；N,4.94.Found:C,51.93；H,1.83；N,4.98。

实施例13

本实施例提供式(12)所示化合物合成方法为：

反应物为[Ir(ppy)₂Cl]₂(0.576g,0.54mmol)和pop配体(0.243g,1.09mmol)，经过与实施例2相同的合成方法，得到红色粉末状的式(12)(1.024g,0.77mmol)。产率:74％。¹HNMR(600MHz,DMSO-d6,δ)8.73(d,J＝7.7Hz,1H),8.43(td,J＝7.7Hz,1.6Hz,1H),8.32(d,J＝5.2Hz,1H),8.27(d,J＝8.0Hz,2H),8.18(d,J＝7.3Hz,2H),7.99(t,J＝7.8Hz,2H),7.93(d,J＝7.6Hz,1H),7.91-7.86(m,3H),7.76(t,J＝7.5Hz,1H),7.69(dd,J＝15.8Hz,7.5Hz,3H),7.23(ddd,J＝6.0Hz,4.5Hz,2.2Hz,2H),7.06(dd,J＝9.7Hz,5.3Hz,1H),6.99(t,J＝7.5Hz,1H),6.94(t,J＝7.5Hz,1H),6.86(t,J＝7.4Hz,1H),6.17(dd,J＝12.0Hz,7.6Hz,2H).¹⁹F NMR(600MHz,DMSO-d6,δ)-133.30(s,8F),-161.68(s,4F),-166.65(s,8F).MS(ESI)[m/z]:724.17[M-B(5fph)₄]+,678.97[M-Ir(ppy)₂(pop)]-.Anal.Calcd.forC₅₉H₂₅BF₂₀IrN₅O:C,50.51；H,1.80；N,4.99.Found:C,51.88；H,1.92；N,4.98。

实施例14

本实施例提供一种发光电化学池，如图1所示，包括层叠设置的第一电极1、发光层2和第二电极。作为本发明的一个实施例，本实施例中，所述第一电极1与所述发光层2之间设置空穴传输层4；所述第二电极为多层导电层层叠结构，包括层叠设置的第一导电层31、第二导电层32、第三导电层33。

本实施例中，所述发光电化学池的器件结构为：ITO/PEDOT:PSS(40nm)/式(3)所示结构化合物(d nm)/Ag(20nm)/Mg:Ag(150nm)/Ag(50nm)。

以发光层2的厚度d分别为150nm、140nm、130nm、120nm、200nm、50nm制备器件LEC1、LEC2、LEC3、LEC4、LEC5、LEC6；其中，LEC1、LEC2、LEC3、LEC4的性能对比情况如图2～图4所示。

作为本发明的一个实施例，本实施例中，所述第二电极为多层导电层层叠结构，为Ag(20nm)/Mg:Ag(150nm)/Ag(50nm)。Ag层具有反射性能，以Ag层作为第一导电层31和第三导电层33，可以进一步增加器件的发光亮度；同时，以低功函数相对Ag较低的Mg:Ag作为第二导电层32，能够进一步降低第二电极的电子注入能障，从而降低驱动电压。

所述的发光电化学池的制备方法，包括如下步骤：

S1、在第一电极1上直接形成空穴传输层4；

S2、通过蒸镀的方法在空穴传输层4上直接形成发光层2；

S3、在发光层2上直接形成第二电极。

表1 LEC1～LEC6的器件性能对比表

上表显示，本实施例所述的发光电化学池在发光层厚度为50nm～200nm范围内的器件具有优异的性能。在50nm～150nm范围内，随着发光层厚度的增加，驱动电压升高，最大电流效率也提高，最大亮度可达到10³数量级，比现有技术高出1000倍。另外，从图5～图8看出，器件的响应时间在3微秒，比现有技术中的18秒，高出上千倍。

实施例15

本实施例提供一种发光电化学池，器件结构同实施例14，不同的是，未设置空穴传输层4。

实施例16

本实施例提供一种发光电化学池，器件结构同实施例14，不同的是，第二电极为单一导电层结构，所述导电层为Ag层，厚度为50nm。

实施例17

本实施例提供一种发光电化学池，器件结构同实施例14，不同的是，第二电极包括层叠设置的两层导电层，结构为Ag(20nm)/Li(50nm)。

实施例18

本实施例提供一种发光电化学池，器件结构同实施例14，不同的是，第二电极包括层叠设置的三层导电层，结构为Ag(20nm)/Ca:Ag(150nm)/Ag(50nm)。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims

1.一种发光电化学池，包括层叠设置的第一电极、发光层和第二电极，其特征在于，所述发光层包括化合物

其中，所述C^N为

所述N^N为

所述ArF_n为

2.根据权利要求1所述的发光电化学池，其特征在于，所述化合物[(C^N)₂Ir(N^N)]⁺[B(ArF_n)₄]^-具有式(1)至式(12)任一所示的结构：

3.根据权利要求1或2所述的发光电化学池，其特征在于，所述发光层的厚度为50nm～200nm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的发光电化学池，其特征在于，所述发光层的厚度为120nm～150nm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的发光电化学池，其特征在于，所述第二电极为多层导电层层叠结构。

6.根据权利要求5所述的发光电化学池，其特征在于，所述导电层由Ag、Al、Li、Mg、Ca、In或其合金中的至少一种形成。

7.根据权利要求1-6任一项所述的发光电化学池，其特征在于，还包括设置在所述第一电极与所述发光层之间的空穴传输层。

8.一种权利要求1-7任一项所述的发光电化学池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在第一电极上形成发光层；

在发光层上形成第二电极。

9.根据权利要求8所述的发光电化学池的制备方法，其特征在于，在所述在第一电极上形成发光层的步骤中，所述发光层通过蒸镀的方法形成于所述第一电极上。

10.根据权利要求8或9所述的发光电化学池的制备方法，其特征在于，在所述在第一电极上形成发光层步骤之前，还包括在所述第一电极上形成空穴传输层的步骤。