基于芴的雙極主體材料以及金屬有機(jī)磷光材料的合成和光電性能研究.pdf

1、雙極分子主體材料由于自身結(jié)構(gòu)特征已成為電致磷光器件最有潛力的主體材料之一。本論文采用氮雜芴作為骨架結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)合成了兩系列具有優(yōu)良雙極傳輸性能的主體材料,并以這些主體材料為配體制備出了系列高效發(fā)光的一價(jià)銅配合物,考察了它們的光電性能。最后還合成了兩個(gè)系列高效的紅色銳帶發(fā)光的3d-4f雙金屬異核配合物,在系統(tǒng)研究了它們的發(fā)光性能的基礎(chǔ)上,制備出了性能優(yōu)良的紅色銳帶OLED器件。
　　 1.合成了兩個(gè)系列以4,5-二氮雜芴為骨架結(jié)構(gòu)的

2、新型雙極主體材料,通過核磁質(zhì)譜和元素分析對它們的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確認(rèn),對其中六個(gè)化合物進(jìn)行了單晶結(jié)構(gòu)分析。通過電化學(xué)分析和量子化學(xué)模擬計(jì)算,得到了化合物的HOMO、LUMO軌道能級(jí)和帶隙。結(jié)果表明:該系列化合物表現(xiàn)出明顯的雙極傳輸性能,通過引入不同空穴傳輸基團(tuán)來調(diào)控化合物的載流子傳輸能力和HOMO和LUMO軌道能級(jí),使主體材料與磷光客體材料能級(jí)更匹配。與傳統(tǒng)的主體材料CBP相比,這些化合物有較CBP更高的三線態(tài)能級(jí),和更為合適的HOMO和UY

3、MO軌道能級(jí)。以綠色磷光配合物Ir(ppy)3為主體材料,通過制備有機(jī)電致發(fā)光器件考察了此類雙極主體材料性能,結(jié)果表明:這兩個(gè)系列的化合物是性能優(yōu)良的雙極主體材料。其中,化合物DPAPAF、DCPAF和DCSBF作為主體材料的器件性能最為優(yōu)秀,亮度分別達(dá)到了8246.2 cd/m2、1899.1 cd/m2和24123.0 cd/m2,電流效率分別為22.62 cd/A,14.93cd/A和40.83 cd/A。
　　 2.利用

4、4,5'-二氮雜芴類化合物較強(qiáng)的配位能力,將這些雙極性化合物作為配體與一價(jià)銅離子配位,結(jié)合含膦配體(PPh3,PEP)以及鹵素配體(Cl,Br,I),采用混配的方式制備了陽離子型和中性兩個(gè)系列的一價(jià)銅配合物。通過元素分析,質(zhì)譜對他們的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確認(rèn),并對其中七個(gè)配合物進(jìn)行了單晶結(jié)構(gòu)分析,結(jié)果表明:雙齒氦雜配體和含膦配體與一價(jià)銅離子形成具有變形四面體構(gòu)型的穩(wěn)定的四配位陽離子;當(dāng)有鹵素離子參與配位時(shí),鹵素離子種類及反應(yīng)條件對配合物的結(jié)構(gòu)均有

5、較大影響。對其光物理性能的系統(tǒng)研究表明:一價(jià)銅化合物發(fā)光屬于的3MLCT的磷光發(fā)射,發(fā)光強(qiáng)度與發(fā)光譜帶位置與化合物的聚集狀態(tài)關(guān)系很大,配合物在固體狀態(tài)和PMMA膜中發(fā)光較好,溶液中則發(fā)生嚴(yán)重的發(fā)光淬滅。分子的剛性增加可以減小配合物激發(fā)態(tài)的構(gòu)型扭曲程度,增強(qiáng)了發(fā)光效率,一價(jià)銅離子形成類似“Y”形狀時(shí),激發(fā)態(tài)變形程度最小,發(fā)光效率較高。用PVK.中摻雜旋涂的方法考察了五種離子型配合物的電致發(fā)光性能,發(fā)現(xiàn)摻雜Cu(DPAPAF)(PP)(BF

6、4)和Cu(DPASBF)(PEP)(BF4)的器件電致發(fā)光性能較好。其中以Cu(DPA.SBF)(PEP)為客體材料的器件最大亮度達(dá)到了1614.80 cd/m2,其最大電流效率為6.11 cd/A,相應(yīng)功率效率為1.37 lm/W。進(jìn)一步說明DPAPAF和DPASBF配體都有很好的雙極傳輸性能。
　　 3.利用席夫堿鋅配合物作為第二配體,TTA,TFA作為第一配體,合成了兩個(gè)系列的新型3d-4f異核雙金屬Zn(Ⅱ)-Eu(Ⅲ

7、)配合物。通過元素分析對配合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確認(rèn),并得到了化合物的Eu(TTA)2(TFA)(ZnS2)晶體結(jié)構(gòu)。對系列化合物發(fā)光性能研究表明:這兩個(gè)系列的化合物都顯示了Eu3+離子的特征銳帶發(fā)射,沒有出現(xiàn)希席堿鋅配體的發(fā)射峰,說明了席夫堿鋅配體對Eu3+離子有較好的敏化作用。我們發(fā)現(xiàn)水楊醛系列配合物的發(fā)光量子效率明顯比香草醛系列配合物的高,通過研究這些配合物的發(fā)光機(jī)理發(fā)現(xiàn):配體到銪離子能量傳遞效率(Φη)的不同是造成這種差別的主要原因,香