[发明专利]枝状双极性主客体铱配合物光电材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于有机电致发光材料领域，涉及一种树枝状双极性主客体铱配合物光电材料制备方法及应用领域。

背景技术

1998年，Thompson和Forrest首次在《Nature》上报道了将磷光金属配合物八乙基卟啉铂（PtOEP）掺杂到八羟基喹啉铝（AlQ）中同时兼作发光层的电致发光器件。同年，吉林大学马於光等将锇的配合物掺杂到聚N-乙烯基咔唑（PVK）中也制备了相应的电致发光器件。从此开辟了基于磷光金属配合物的磷光光电功能材料新领域，并逐渐形成一门新兴学科——磷光光电子学。

磷光重金属配合物通常由铱(III)、铂(II)、钌(II)、锇(II)，等重金属充当中心原子。基于荧光机制的OLED有高的可使用性，但由于激子在激发单重态时受电场的激发会发生分裂，内量子效率限制在25%。然而基于磷光机制的OLED，内量子效率可以达到100%，目前研究比较成熟的磷光金属是铱和铂。由于铂的磷光寿命较长，增加了三线态湮灭的可能性，使得磷光效率相对铱配合物有所减弱。此外，铱配合物的发光性质受配体结构影响，通过选择不同的配体结构，或者直接在现有配体结构上进行化学修饰，可以使配合物的发光颜色在整个可见光区域从蓝光到红光实现可调。因此关于磷光铱配合物的研究工作中，有很大一部分涉及到新型配体和磷光铱配合物的设计、合成及其光物理性能调控。

铱(III)配合物磷光寿命虽然适中，但是其三线态激子依然能够教长时间的存在，三线态激子长时间的存在就可以在器件中迁移较远的距离，这增加了激子三线态—三线态间相互淬灭的机会（TTA）使得主体材料的能量不能及时的传输到客体材料上来发光，使得器件的效率大大的降低。若在器件中高浓度掺杂，或者器件工作电流增大时，会出现明显的效率滑落，这种现象在以纯配合物作为发光层的器件中表现得尤为明显。此外在设计主体材料和客体材料的过程中，存在材料间能级匹配的差异，这使得能量不能完全由主体材料传输到客体材料，或是在传输的时候发生能量倒灌的现象。要解决以上这两种问题最好的方法是将配合物重金属发光中心用大空间位阻的基团包裹起来阻止TTA现象，使得三线态激子相互隔离，降低淬灭机会，或是设计一些具有聚集诱导发光性质的材料（AIE）。并且合成主客体于一体的材料，使得能量在分子中传输，避免主体材料能量传输到客体材料的时候发生能量倒灌的现象。

在器件中通常空穴传输要比电子传输快1000倍，空穴与电子传输的不平衡性，使得载流子复合区偏离发光层发生在电极界面，导致激子湮灭,降低器件的效率。所以双极性材料的发明能够平衡载流子浓度，提高器件效率。磷光铱配合物相比于其他重金属配合物由于其相对较短的磷光寿命和较高的量子效率，越来越备受瞩目。

目前双极性材料主要是主体材料类，双极性的客体材料还鲜有报道，双极性的材料能够很好的平衡载流子浓度，基于这种原因，我们设计合成了一系列树枝状双极性主客体铱配合物光电材料，本系列树枝状双极性主客体铱配合物光电材料和公开号为CN103408599A的专利中给出的材料区别在于，CN103408599A的专利中发光客体和双极性单元通过不共轭的碳链连接，而此处给出的材料发光客体和双极性单元通过共轭形式连接，这将更有利于能量直接从双极性单元向发光客体传输。

发明内容

技术问题：本发明的目的之一在于提供一种双极性主-客体磷光材料，该材料通过引入电子传输性质的三嗪单元和空穴传输性质的咔唑单元能够显著的提升器件中载流子的平衡提高器件的效率。

本发明的目的之二在于提供一种解决发光器件由于浓度聚集产生的淬灭效应。

本发明的目的之三在于拓宽一种具有双极性电荷传输性能的离子型磷光主体材料的应用领域。

本发明的目的之四提供一种具有双极性电荷传输性能的离子型磷光主体材料的合成方法。

技术方案：该系列树枝状双极性主客体铱配合物光电材料具有铱离子Ir(Ⅲ)；具有C^N型主配体和具有N^N型树枝状结构的辅助配体构成。其特征在于该系列枝状双极性主客体配体的辅助配体中含有良好的电子传输性能的均三嗪单元和优异的空穴传输性能的咔唑单元，所述含有树枝状双极性主客体铱配合物光电材料具有如下结构通式：