本发明专利技术提供了一种树枝状有机金属配合物及使用该配合物的有机电致发光器件。该树枝状有机金属配合物中的树枝是由具有主体材料功能的有机基团组成；中心核是过渡金属配合物单元，具有磷光发射性质，该树枝状有机金属配合物的化学式为（１）或（２），这些树枝状有机金属配合物是可溶液加工的，易于合成，稳定性高，成膜性好，具有很好的载流子传输能力，用其制备成包括该发光层的高效的掺杂和非掺杂的有机电致发光二极管以及有机电致发光器件。制备的多层电致发光器件的最大亮度为１３６０８ｃｄ／ｍ↑［２］，最大发光效率为１７．５５ｃｄ／Ａ，最大功率效率为８．４ｌｍ／Ｗ。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及树枝状有机金属配合物及用该配合物的电致发光器件。
技术介绍
有机电致发光(Electroluminescence EL)材料是一个正在迅速进步的科研领域。自1987年美国柯达公司的邓青云等人用8-羟基喹啉铝作发光材料，得到在较低电压下高亮度的发光二极管以来，仅短短的二十年来，我们已清晰的看到这类材料在发展用作新型平板显示(flatpanel display)设备中呈现出来的广阔前景，成为越来越多研究机构和公司竞相开发的对象。 一般而言，有机发光材料是含有共轭结构的有机化合物或金属配合物。用于有机电致发光器件中的发光层有两种不同的类型。一种称为主体发光层，即这种有机发光材料既具有发光能力又具有载流子的传输能力。这种主体发光材料有的是电子传输材料，有的则可作空穴传输材料，有的具有双极性，既可作为电子传输发光材料，又可作为空穴传输发光材料。另一种类型发光层称为掺杂型发光层。它是通过共蒸发或旋涂的方法使掺杂物分散于作为不同传输层的主体材料之中，掺杂分子可以通过主体发光物激发态的能量转移而激发起来，进而释放不同色调的光，具有高效率和高亮度。 根据发光原理的不同，有机电致发光材料可以分为荧光材料和磷光材料两大类。具有高发光效率的荧光材料已经广泛地作为掺杂分子应用在有机电致发光器件中，但是其量子效率被单线态激子(25％)与三线态激子(75％)相比的低理论比率所限制。而对于磷光材料，由于可以充分利用包括单线态和三线态在内的所有能量形式，大幅度提高器件的效率，理论上可以使器件的内量子效率达到100％。由于重原子效应，利用过渡金属配合物成为实现磷光发射，从而提高器件效率的一种有效手段。自从Forrest等人第一个将卟啉铂PtOEP应用在有机电致发光器件中以来(Baldo，M.A.et al Nature 395，151(1998))，其它种类的过渡金属配合物，如Ir(III)、Os(II)、Ru(II)、Re(I)、Cu(I)等重金属的配合物，也相继被报道出来，并且已经被证明的确具有相对高的效率和亮度。然而，除了重金属Ir(III)的有机金属配合物外，其他种类重金属的磷光配合物还相对较少，量子效率和效率较低，发光色调也不完全。因此，新的种类的有机金属发光材料还有待于研究和开发。 另外，有机金属配合物类磷光材料，虽然可以大幅度提高器件效率，但由于其激子寿命长，很容易达到发光饱和，且高浓度时会发生三线态激子(triplet-triplet T-T)湮灭，导致器件的效率随着电流密度的增加而急剧下降，严重影响了有机电致发光器件的实际应用。为了解决这一问题，器件一般采用将其掺杂在主体材料中，用真空共蒸镀的方法制备。主体材料通常具有屏蔽或隔离客体发光分子间能量相互传递、向发光分子传递能量、电子注入或传输、空穴注入或传输的作用。然而由于相分离现象的存在和升华真空沉积成膜的不稳定性，同时真空共蒸镀的方法制备工艺复杂，成本高，从而限制了金属配合物类磷光材料在大面积平板显示上的应用。为此，开发出高效的、可溶液加工的全色显示的有机金属磷光材料显得尤为迫切。 树枝状分子既拥有小分子和聚合物的优点如有小分子的固定分子量，纯度高，结构明确且易于控制发光性质；高分子的溶液加工手段等。又有自己独特的优势其本身的核、壳、树枝结构可以分别调节其光电性能，且可以通过代数的调节控制分子间的相互作用，提高器件性能。 树枝状有机金属配合物兼具了高效率和可溶液加工的优势，自然具有很大的吸引力1)树枝的引入实现了可溶液加工的方式沉积成膜，简化了制备工艺，大大降低了制备成本；2)庞大的树枝有隔离效应，可以避免磷光材料的自身猝灭；3)容易引入功能基团，不改变中间核的电子和发光性能，将主体和客体融为一体，进而实现非掺杂器件。 然而，这类材料的研究还很少，而且为数不多的材料并没有充分发挥出树枝状有机金属配合物应有的优势。P.L.Burn领导的研究小组报导了以苯环为树枝的红光铱配合物(Anthopoulos，T.D.，Burn，P.L.etal，Adv.Mater 16，557(2004))，因苯环的树枝不能很好的传输载流子，其制备的电致发光器件效率低；P.L.Burn研究小组又使用二苯乙烯撑作为树枝合成以卟啉铂为核的发光材料(John，M.L.，Burn，P.L.et al，Adv.Func.Mater 11，287(2001))，但因二苯乙烯撑树枝具有磷光淬灭效应，器件效率也不是很有效。因此，有必要开发更多易于合成的，稳定性高的，高效的、可溶液加工的树枝状有机金属磷光配合物，以获得能够实际应用的发光材料。
技术实现思路
为解决已有技术的问题，本专利技术旨在开发出新型的树枝状有机金属配合物，并用于构造掺杂的和非掺杂的有机电致发光器件，以实现高效率、高亮度和全色发光。 本专利技术的目的之一是提供树枝状有机金属配合物，一种可溶液加工的具有主体材料功能的树枝状有机金属配合物；本专利技术的目的之二是提供一种使用上述树枝状有机金属配合物的电致发光器件，一种发光特性、发光效率良好的有机电致发光器件。 本专利技术提供的一种树枝状有机金属配合物的树枝是由具有主体材料功能的有机基团组成；中心核是过渡金属配合物单元，具有磷光发射性质；中心金属离子选自贵金属中的铂、钌、锇或铼； 该树枝状有机金属配合物的化学式(1)或(2)如下 式中，M选自Pt、Ru、Os或Re； X1和X2中的任意一个是表示配位键合在金属离子上的氮原子，对应的另一个是表示共价键合在金属离子上的碳原子或氮原子； 环A和环B中的任意一个独立地选自取代或未取代的C4-C60杂环基或杂芳基，对应的另一个独立地选自取代或未取代的C4-C60杂环基、杂芳基或芳基，或者，为取代或未取代的C4-C60碳环基； 树枝(Dendron)独立地选自非共轭的芳基醚、芳基硅基、酯、酰胺、氨基或亚胺基，或共轭的芳基炔、芳基烯、杂芳基炔、杂芳基烯、芳基或杂芳基有机基团；优选咔唑基、N-咔唑基苯基、苯基吡啶基、吡啶基苯基、苯基、二苯胺基、二苯胺苯基、苯基噁二唑基、苯基硅基或N-咔唑基苯基硅基； L独立地选自具有β二酮结构的单阴离子性配体、羧基的单阴离子性的二齿螯合物配体、酚性羟基的单阴离子性的二齿螯合物配体； R1是表面基团，独立地选自C1-C30烷基、C2-C20链烯基或C1-C20烷氧基； M为Ru、Re、Os时，m1＝3，m2＝2；M为Pt时，m1＝2，m2＝1；n1和n2独立地选自0、1、2或3； 对于上述化学式(1)或(2)而言，由环A和环B所构成的核心环金属配体(3) 优选化学式(4)、(5)、(6)或(7)所示的环金属配体 式中，X1和X2如前所述；R2、R3、R4独立地选自氢、卤原子、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C6-C20芳香基、取代或未取代的C6-C20碳环基、取代或未取代的C6-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂环基； 对于上述化学式(1)或(2)而言，其树枝(Dendron)优选化学式(8)所示的树枝 式中，R1如前所述； R5是连接树枝与环金属化配体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种树枝状有机金属配合物，其特征在于，树枝状有机金属配合物的树枝是由具有主体材料功能的有机基团组成；中心核是过渡金属配合物单元，具有磷光发射性质；中心金属离子选自贵金属中的铂、钌、锇或铼； 该树枝状有机金属配合物的化学式（１）或（２） 如下： ＊＊＊ 式中，Ｍ选自Ｐｔ、Ｒｕ、Ｏｓ或Ｒｅ； Ｘ↓［１］和Ｘ↓［２］中的任意一个是表示配位键合在金属离子上的氮原子，对应的另一个是表示共价键合在金属离子上的碳原子或氮原子； 环Ａ和环Ｂ中的任意一个独立地选自取 代或未取代的Ｃ↓［４］－Ｃ↓［６０］杂环基或杂芳基，对应的另一个独立地选自取代或未取代的Ｃ↓［４］－Ｃ↓［６０］杂环基、杂芳基或芳基，或者，为取代或未取代的Ｃ↓［４］－Ｃ↓［６０］碳环基；树枝（Ｄｅｎｄｒｏｎ）独立地选自非共轭的芳基醚、芳基硅基、酯、酰胺、氨基或亚胺基，或共轭的芳基炔、芳基烯、杂芳基炔、杂芳基烯、芳基或杂芳基有机基团；优选咔唑基、Ｎ－咔唑基苯基、苯基吡啶基、吡啶基苯基、苯基、二苯胺基、二苯胺苯基、苯基噁二唑基、苯基硅基或Ｎ－咔唑基苯基硅基； Ｌ独立地选自 具有β二酮结构的单阴离子性配体、羧基的单阴离子性的二齿螯合物配体、酚性羟基的单阴离子性的二齿螯合物配体； Ｒ↓［１］是表面基团，独立地选自Ｃ↓［１］－Ｃ↓［３０］烷基、Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２０］链烯基或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷氧基； Ｍ为Ｒｕ、Ｒｅ、Ｏｓ时，ｍ↓［１］＝３，ｍ↓［２］＝２；Ｍ为Ｐｔ时，ｍ↓［１］＝２，ｍ↓［２］＝１；ｎ１和ｎ２独立地选自０、１、２或３。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程延祥，李慧，丁军桥，王利祥，谢志元，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]
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