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基于“主客体一体化”思想的树枝状配合物由于树枝对发光核的包裹作用减小了浓度淬灭效应,因而在溶液加工型非掺杂磷光器件中具有很大发展潜力。本论文针对树枝状铱配合物的传统前功能化合成方法面临产率低和普适性差的核心问题,发展了一种树枝状铱配合物可控合成的后功能化方法,即首先合成带有羟基反应官能团的铱配合物中心核,然后通过Williamson成醚反应引入空穴传输型、双极传输型和电子传输型三类外围树枝,高效地合成了一系列具有不同功能的功能化树枝状铱配合物。主要研究内容如下: (1)采用N-苯基咔唑单元来代替经典Fréchet树枝中的苯环,构建了一类新型的空穴传输型苄醚树枝。通过后功能化方法,设计合成了从一代至四代树枝状绿光铱配合物(3NPC-G1、9NPC-G2、21NPC-G3和45NPC-G4),其中,45NPC-G4是目前文献报道的最大尺寸的铱配合物,分子尺寸为10nm,分子量为15.9 kDa。随着树枝代数的增加,树枝状铱配合物分子间相互作用减弱,膜态下的发射光谱由3NPC-G1的540 nm蓝移到45NPC-G4的520 nm;另一方面,空穴传输能力逐渐降低。两者作用的共同结果,导致9NPC-G2(D=6nm)获得了最优的非掺杂器件性能,发光效率高达50.5 cd/A。 (2)通过后功能化方法,在蓝光中心核的外围引入双极性咔唑/芳基膦氧杂化树枝(B-CzPO和B-POCz),或同时引入具有空穴传输能力的咔唑树枝和具有电子传输能力的芳基膦氧树枝(B-Cz2PO1和B-Cz1PO2),设计合成了两类双极性树枝状蓝光铱配合物。单载流子器件与单层蓝光器件的研究表明,相比单极性参比化合物B-CzG2,这两类树枝型铱配合物都拥有较好的载流子传输平衡能力。非掺杂器件的最大发光效率分别为23.1 cd/A和23.3 cd/A,在1000 cd/m2的亮度下,发光效率依然保持在21.2 cd/A和22.7 cd/A,效率滚降分别为8%和2%,远远低于单极的参比化合物B-CzG2(23%)。 (3)利用后功能化方法,通过在铱配合物中心核引入具有电子传输能力的芳基膦氧树枝,设计合成了系列醇溶性红光(IrR-POG2)、绿光(IrG-POG2)和蓝光(IrB-POG2)树枝状铱配合物。其中,蓝光树枝状铱配合物IrB-POG2表现出明显的N-型传输特性,可以基于溶液工艺制备单发光层和双发光层器件,最大发光效率分别达到10.5 cd/A和17.1 cd/A。