鉴于单核金属有机配合物如Alq3、Irpy3具有优异的发光性能和多核结构具有较大分子尺寸、同核或异核发光中心等特点,采用金属配位作用为驱动力,发展三类高效金属有机配合物发光材料同核金属有机配合物,异核金属有机配合物和分子内能量转移型金属配合物。期望通过多核结构调控分子间相互作用,减少分子聚集,实现三重态向单重态能量转移及分子内能量转移和电荷转移,达到提高发光效率,改善传输性能的目的,使其综合性能达到或超过经典实用化有机发光材料,开辟出具有自主知识产权和实用价值的新型有机发光材料体系。
基于金属有机配合物优异的发光性能,利用配位作用,设计并合成了多种具有光电性能的过渡金属配合物发光材料。使用多种功能化的配体制备了锌、镉、铁和钌配合物,研究了他们的光物理和电化学性质,并表征了部分配合物的发光性能。获得了可与基于贵金属配合物器件性能相比拟的廉价和无毒的铜(I)配合物磷光材料。绿光Cu(I)配合物的发光器件可达到56 cd/A的最大电流效率(外量子效率16%);红光铜配合物的双层器件的最大发射在620 nm,最大电流效率高达10.3 cd/A(外量子效率6.3%);通过配体调控,多核铜(I)配合物可实现蓝光和近红外发射。发展了一类可溶液加工的、以咔唑为树枝的功能化树枝状分子体系,其发光性能可与小分子蒸镀型器件媲美。绿光铱配合物非掺杂器件的最大外量子效率和电流效率分别达到了10.3%和34.7cd/A,掺杂器件的最大电流效率和最大外量子效率分别为57.9cd/A和16.6%。