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一种具有D-A-A构型π共轭体系的不对称双核环金属铂(II)配合物及其应用制造技术

技术编号:13892326 阅读:83 留言:0更新日期:2016-10-24 14:24
本发明专利技术公开了一种具有D‑A‑A构型π共轭体系的不对称双核环金属铂(II)配合物及其应用,该金属铂(II)配合物以芘(三苯胺等)‑吡啶‑吡啶(D‑A‑A构型)为主配体,2,2,6,6‑四甲基‑3,5‑庚二酮为辅助配体,采取双核配位方式,中间A单元提供两个配位点;该金属铂(II)配合物通过加强分子刚性结构及分子自旋轨道耦合作用、提供更多的三线态能级等途径,加强外量子效率等途径,加强外量子效率,将其作为近红外有机电致发光材料具有明显的优势,制备的近红外有机电致发光器件表现出可观的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电致发光材料,特别涉及了一类含有D-A-A构型π共轭体系的不对称双核环金属铂(II)配合物结构及其在近红外有机电致发光器件中的应用;属于发光材料制备领域。
技术介绍
有机/聚合物发光二极管(OLED/PLED)在近红外区间的发射为近年来一研究热点。基于该类近红外发光材料的应用在通讯、显示、生物成像等军事、医学方面有诸多应用及前景(“Ran Tao,Juan Qiao,Guoliang Zhang,Lian Duan,Liduo Wang,and Yong Qiu.J.Phys.Chem.C.2012,116,11658.”,“Cheuk-Lam Ho,Bing Yao,Baohua Zhang,Ka-Leung Wong,Wai-Yeung Wong,Zhiyuen Xie,Lixiang Wang,Zhenyang Lin.Journal of Organometallic Chemistry.2013,730,144.”)。根据能量守恒定律可知,荧光量子产率随着发射波长的增大而减小,波长至近红外区间的器件效率相比可见光大为降低,这就极大的限制了近红外放光材料的市场化投入,故而高效率和长寿命依旧是近红外电致发光材料的普遍应用所需亟待攻克的一大难题。目前,有机近红外发光材料主要分为小分子染料、镧系金属配合物、过渡金属配合物以及窄带隙聚合物等(“Gang Qian and Zhi Yuan Wang.Chem.Asian J.2010,5,1025.”,“Gang Qian,Ze Zhong,Min Luo,Dengbin Yu,Zhiqiang Zhang,Zhi Yuan Wang,and Dongge Ma.Adv.Mater.2009,21,111.”)。其中,过渡金属配合物材料基于过渡金属离子轨道与共轭分子轨道之间有较强的轨道耦合作用,可以将单线态及三线态激子充分利用,可以实现器件的高外量子效率及
高能量效率,为最有可能实现商业化生产的潜质材料,近年研究较为集中(“Chihaya Adachi,Marc A.Baldo,Mark E.Thompson and Stephen R.Forrest.J.Appl.Phys.2001,90,5048.”,“Juan Qiao,Lian Duan,Lingtian Tang,Lei He,Liduo Wang and Yong Qiu.J.Mater.Chem.2009,19,6573.”)。在过渡金属配合物近红外发光材料中,又以铂配合物研究较为广泛,金属卟啉铂配合物具有目前相对较高的外量子效率,Borek等人报道了基于金属卟啉铂配合物的近红外发光材料,做成器件后,在发射波长765nm处,最高EQE可达6.3%(“Cocchi,M.;Kalinowski,J.;Virgili,D.;Williams,J.A.G.Appl.Phys.Lett.2008,92,113302.”),一些四齿铂配合物通过激基缔合物同样可以获得较高的器件效率(“Juan Qiao,Lian Duan,Lingtian Tang,Lei He,Liduo Wang and Yong Qiu.J.Mater.Chem.2009,19,6573.”)。但是上述铂配合物近红外材料在高电流密度下均有明显的效率滚降现象,难以满足其普遍应用性。此外,含有C^N配位结构的π共轭体系环金属铂配合物在近红外发光材料中也有报道,但在该类材料中,铂离子轨道与分子轨道的自旋耦合作用相对较弱,容易产生荧光/磷光双重发射故而影响发光效率。上述结构材料通过引入两个对称的铂离子使得自旋轨道耦合更加充分,能有效提高外量子产率(“Carsten Borek,Kenneth Hanson,Peter I.Djurovich,Mark E.Thompson,Kristen Aznavour,Robert Bau,Yiru Sun,Stephen R.Forrest,Jason Brooks,Lech Michalski and Julie Brown.Angew.Chem.Int.Ed.2007,46,1111.”),但该类结构在近红外器件中尚未报道。
技术实现思路
针对现有的近红外有机电致发光材料存在的缺陷,本专利技术的目的是在于提供一种以芘(三苯胺等)-吡啶-吡啶为主配体,2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮为辅助配
体的D-A-A构型不对称双核环金属铂(II)配合物,该材料具有近红外电致发光特性,可用于电致发光器件。本专利技术的另一个目的是在于提供了一种所述不对称双核环金属铂(II)配合物的应用,将其作为发光层掺杂材料用于制备有机电致发光器件,可实现有机电致发光器件的近红外光发射,使有机电致发光器件表现出可观的光电转换效率。本专利技术提供了一种具有D-A-A构型π共轭体系的不对称双核环金属铂(II)配合物,具有式Ⅰ结构;其中,Ar1为或基团中一种;Ar2为基团;Ar3为或基团;R1为给电子取代基或氢原子;R2为供电子取代基或氢原子。优选的方案,R1为烷基、烷氧基或氢原子。优选的方案,R2为氟原子或氢原子。较优选的方案,不对称双核环金属铂(II)配合物优选为以下化合物中一种:及其中,R
为C1~C4的烷基或C1~C4的烷氧基。R最优选为异丁基。本专利技术还提供了一种所述具有D-A-A构型π共轭体系的不对称双核环金属铂(II)配合物的应用,将所述不对称双核环金属铂(II)配合物作为发光层掺杂材料应用于制备近红外有机电致发光器件。优选的方案,所述不对称双核环金属铂(II)配合物与共轭高分子主体材料复合制备近红外有机电致发光器件的发光层。较优选的方案,具有D-A-A构型π共轭体系的不对称双核环金属铂(II)配合物的质量为共轭高分子主体材料质量的8~16%。进一步优选的方案,共轭高分子主体材料为PVK和OXD-7混合物。本专利技术的具有D-A-A构型π共轭体系的不对称双核环金属铂(II)配合物的具体合成路线如下:以合成式II结构不对称双核环金属铂(II)配合物为例进行具体说明:本专利技术的其他不对称双核环金属铂(II)配合物可以参考式II结构不对称双核环金属铂(II)配合物的合成方法,仅需替换原料即可实现。本专利技术的不对称双核环金属铂(II)配合物应用于制备近红外有机电致发光器件的方法:以不对称双核环金属铂(II)配合物为近红外电致发光器件中发光层掺杂剂,以PVK/OXD-7混合物为主体材料,通过旋涂法制备。以本专利技术的不对称双核环金属铂(II)配合物作为掺杂材料与聚合物类主体材料(PVK和OXD-7混合物)。器件结构为ITO/PEDOT(40nm)/PVK:30wt%OXD-7:(8~16)wt%(Py-Py-Pyr)[Pt(dpm)]2(60nm)/TPBI(30nm)/Ba(4nm)/Al(100nm)。相对现有技术,本专利技术的技术方案带来的有益技术效果:1、本专利技术的技术方案首次设计出一种具有D-A-A构型π共轭体系的不对称双核环金属铂配合物,其具有特殊的分子结构特征,相比现有的近红外电致磷光材料,具有以下明显优势:1)采取双核配位方式,配体为D-A-A构型,中间A单元提本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种具有D‑A‑A构型π共轭体系的不对称双核环金属铂(II)配合物,其特征在于:具有式Ⅰ结构;其中,Ar1为基团中一种;Ar2为基团;Ar3为基团;R1为给电子取代基或氢原子;R2为供电子取代基或氢原子。

【技术特征摘要】
1.一种具有D-A-A构型π共轭体系的不对称双核环金属铂(II)配合物,其特征在于:具有式Ⅰ结构;其中,Ar1为基团中一种;Ar2为基团;Ar3为基团;R1为给电子取代基或氢原子;R2为供电子取代基或氢原子。2.根据权利要求1所述的具有D-A-A构型π共轭体系的不对称双核环金属铂(II)
\t配合物,其特征在于:R1为烷基、烷氧基或氢原子。3.根据权利要求1所述的具有D-A-A构型π共轭体系的不对称双核环金属铂(II)配合物,其特征在于:R2为氟原子或氢原子。4.根据权利要求1~3任一项所述的具有D-A-A构型π共轭体系的不对称双核环金属铂(II)配合物,其特征在于:为以下化合物中一种:其中,R为C1~C4的烷基或C1~C4
\t的烷氧基。5.权利要求1~3任一项所述具有D-A-A构...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘煜郝昭然朱卫国王亚飞谭华
申请(专利权)人:湘潭大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

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