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用于有机发光器件的含发光金(III)化合物的树枝状聚合物及其制备制造技术

技术编号:11002546 阅读:82 留言:0更新日期:2015-02-05 00:35
含有配位到环金属化三齿金(III)化合物上的至少一个提供强σ键的基团的一类新型饱和或共轭树枝状聚合物,其具有通式(I)所示的化学结构:其中:(a)[Au]是环金属化三齿金(III)基团;(b)单元A是提供σ键化学基团;(c)单元B是包含树枝状聚合物的分支点的树突状结构的中心部分;(d)单元C是所述树枝状聚合物的任选表面基团或树突状结构;(e)n=0或1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】含有配位到环金属化三齿金(III)化合物上的至少一个提供强σ键的基团的一类新型饱和或共轭树枝状聚合物,其具有通式(I)所示的化学结构:其中:(a)是环金属化三齿金(III)基团;(b)单元A是提供σ键化学基团;(c)单元B是包含树枝状聚合物的分支点的树突状结构的中心部分;(d)单元C是所述树枝状聚合物的任选表面基团或树突状结构;(e)n=0或1。【专利说明】用于有机发光器件的含发光金(N I)化合物的树枝状聚合 物及其制备 专利
本专利技术的实施方案涉及含有环金属化(cyclometalated)三齿金(III)化合物的 一类新型树枝状聚合物和这些化合物的合成。这些可溶液加工的化合物可用作磷光性有机 发光器件(OLED)中的发光材料。 专利技术背景 由于具有低成本、轻重量、低工作电压、高亮度、坚固性、颜色可调性、宽视角、易装配到 挠性基底上以及低能量消耗的优点,OLED被视为用于平板显示器技术和固态照明的非常有 吸引力的候选物。磷光重金属络合物由于它们相对较长的三重激发态发光寿命和高发光量 子产率而成为OLED制造中的一类重要的材料。重金属中心的存在有效导致强自旋轨道耦 合并由此促进从其单重激发态最终到最低能量的三重激发态的有效系间窜越,接着在室温 下经由磷光弛豫至基态。这导致OLED的内量子效率增强四倍最高至100%。 通常,OLED由夹在两个电极之间的数个半导体层构成。阴极由通过真空蒸发沉积 的低功函金属或金属合金构成,而阳极是透明导体,如氧化铟锡(IT0)。在施加 DC电压时, ITO阳极注入的空穴和金属阴极注入的电子重组形成激子。随后的激子弛豫导致产生电致 发光。 带来这一领域的指数增长及其最初的商业化产品的突破可追溯至两个开创性的 不范。在 1987 年,Tang 和 VanSlyke 提出使用真空沉积的小分子膜的双层结构,其中三(8-羟基喹啉)铝 (Alq3)既用作发光层,又用作电子传输层。稍后,Burroughs等人在1990年开创了最初的聚 合发光器件,其中实现来自聚(对苯 乙炔)(PPV)的黄绿色电致发光。从那时起,已经研究了具有改进的发光性质的许多新的 电致发光小分子基和聚合发光材料。使用聚合物作为发光材料的关键优点在于它们高度可 溶于大多数有机溶剂,且该器件容易使用低成本和有效的湿加工技术,如旋涂、丝网印刷或 喷墨印刷制造〇 除小分子和聚合材料的发展外,最近关于树枝状聚合物作为发光材料的设计和合 成的示范提供新的令人感兴趣的观察结果。树枝状聚合物是由具有明确尺寸的重复单元 (树突状体(dendrons))和许多外围基团构成的支化大分子。这些材料通常由三部分构成: 核心单元、周围树突状体和外围基团。周围树突状体的分支度决定树枝状聚合物生成,其中 连接到周围树突状体表面上的外围基团可以控制该树枝状聚合物的分子间相互作用、溶解 度、粘度和可加工性。该树枝状聚合物的放射性发色团可以位于树枝状聚合物的核心处,周 围树突状体内或树枝状聚合物的外围基团处。通常,放射性发色团连接在核心单元。树枝 状聚合物一般可分成两类,共轭树突状体和饱和树突状体。共轭树突状体或树枝状聚合物 的分支点必须完全共轭但基本不离域 〇 树枝状聚合物的独特性质使它们成为OLED制造中的良好候选物。不同于聚合物, 树枝状聚合物表现出适当定义的结构和精确的分子量,其中产物的纯度良好受控并可再 现;两者都是用于商业化的关键因素。此外,它们在大多数有机溶剂中的高溶解度开启了 通过溶液加工技术如旋涂和喷墨印刷制造器件的可能性。这种技术不仅是大面积显示器和 固态照明面板的图案化所必需的,还避免使用制备小分子基OLED所需的昂贵的高温真空 蒸发技术。更重要地,树枝状聚合物的生成可控制分子间相互作用。分子间相互作用公知 对OLED的效率具有影响。许多发射体确实在溶液中表现出强发光性质。但是,固态中存在 的强分子间相互作用导致形成二聚物、受激准分子或聚集体,它们降低OLED的效率。在高 电流密度下,三重态-三重态湮灭倾向于进一步降低性能。考虑到这些性质,大的外围基团 的引入可以使分子保持分开并由此避免这些问题。此外,可通过简单选择核心、树枝状聚合 物和外围基团的不同组合来微调发光的颜色。例如,具有周围树突状体的相同分支度和连 接到不同核心上的表面基团(surface groups)的化合物可产生不同颜色的发光。这些大 分子的玻璃化转变温度通常高,以赋予该器具良好的运行稳定性 〇 Wang等人示范了以树枝状聚合物为发光材料的最早的OLED 。这些 树枝状聚合物含有高荧光核心9, 10-双(苯基乙炔基)-蒽,苯基乙炔作为用于电子俘获的 周围树突状体和含有叔丁基作为保持其溶解度的外围基团。这样的器件表现出在480和 510纳米的两个主要的光致发光带和在600纳米的宽的无结构发光带;但是,器件性能相当 低并确实没有报道效率数据。稍后,Halim等人报道了基于PPV结构的一类共轭发光树枝状 聚合物。这些树枝状聚合物由用于蓝色发光的二苯乙烯基苯核心、均二苯乙烯树突状 体和用于提供溶液加工性质的叔丁基外围基团构成。这三代树枝状聚合物都可以由氯仿溶 液旋涂以形成无定型薄膜,其在光致发光光谱中产生蓝色发光。在第一代树枝状聚合物的 电致发光光谱中观察到红移。随着使用越来越大的基团形成不同代的树枝状聚合物,基本 抑制浓度猝灭效应。这表明树枝状聚合物可有效防止分子间相互作用和二聚物、受激准分 子或聚集体的形成。 尽管已经实现了可溶液加工的荧光0LED,但它们的效率通常相当低,并可能低 至0.1%。为了改进器件性能,期望利用自旋-轨道耦合以混合单重和三重激发态。因此, 在OLED中重金属络合物的使用比纯有机材料优选。最近,Ding等人已经报道了含有铱 (III)络合物的一系列发绿光的咔唑共轭树枝状聚合物。通过利用树枝状结构的优点,实现了高溶解度、非掺杂、可低成本溶液加工的 0LED。通过提高树突状体的尺寸,可以显著降低分子间相互作用并可以获得咔唑的良好空 穴传输性质。对于非掺杂的绿色0LED,实现了优异的器件性能,包括10. 3%的峰值外量子 效率(EQE)和34. 7 cd A4的电流效率(CE)。在2007年也报道了含有铱(III)络合物的发 红光的三苯胺树枝状聚合物。三苯胺树突状体的延伸的3i-共轭体系 提高了最高占据分子轨道(HOMO)能级,且富电子的三苯胺部分促进来自阳极的有效空穴注 入。该器件达到分别为7. 4%和3. 7 cd A-1的高EQE和CE,甚至比具有类似的Commission Internationale de L'Eclariage (CIE)颜色的真空沉积器件更高或相当。这表明树枝状 聚合物是用于可溶液加工的OLED的有前途的发光材料之一。 尽管对电致磷光材料,特别是具有重金属中心的金属络合物的兴趣已提高,但大 多数研发工作仍集中于使用铱(III)、钼(II)和钌(II),而对其它金属中心使用的探索少 得多。相比于已知表现出强发光性质的等电子钼(II)化合物,已报道的发光金(III)络合 物的实例极少,这可能归因于低能量d-d配位场(LF)状态的存在和金(III)金属中心的亲 电性。增强金(III)络合物的发光本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含下列通式所示的化学结构的发光金(III)化合物,其中:(a) [Au]是环金属化三齿金(III)基团;(b) 单元A是提供σ键的化学基团;(c) 单元B是包含树枝状聚合物的分支点的树突状体的中心部分;(d) 单元C是任选的所述树枝状聚合物的表面基团或树突状体;(e) n = 0或1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:任咏华邓敏聪陈美仪黃文忠
申请(专利权)人:香港大学
类型:发明
国别省市:中国香港;81

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